電力系統中光電電流互感器研究-工業電器網
[電力系統中光電電流互感器研究]:電力系統中光電電流測量技術是國內外研究的熱點和難點,光電電流互感器是未來電力工業電流測量發展的趨勢。文中基于傳統的電流互感器,利用數字調制和光功率推動技術,對有源光電電流互感器進行了研究;基于法拉第效...
中光電電流測量技術是國內外研究的熱點和難點,光電電流 是未來電力工業電流測量發展的趨勢。文中基于傳統的電流互感器,利用數字調制和光功率推動技術,對有源光電電流互感器進行了研究;基于法拉第效應,利用相位補償和傳感頭組裝技術,研制了塊狀玻璃式無源光電電流互感器。同時還討論了幾種光電電流互感器的發展狀況。?
電流互感器是電力系統中進行電能計量和 的重要設備,其精度及可靠性與電力系統的安全、可靠和經濟運行密切相關。然而隨著電力工業的發展,電力傳輸系統容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,目前我國電網的最高電壓等級已達500?kV,下一個電壓等級也許是750?kV或1 000?kV。此時,傳統的電磁式電流互感器暴露出一系列嚴重的缺點:電流互感器的絕緣結構將非常復雜,造價也會急劇增加;由于電磁感應式電流互感器所固有的磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小、頻帶窄以及有油易燃易爆等缺點,已難以滿足新一代電力系統在線檢測、高精度故障診斷、電力數字網等的發展需要。尋求更理想的新型電流互感器已勢在必行,目前注意力已集中到光學傳感技術,即用光電子學的方法來發展所謂的光電式電流互感器(optical?current?transformer,簡稱OCT)[1]。與傳統的電磁式電流互感器相比,光電式電流互感器具有抗電磁干擾、不飽和、測量范圍大、頻帶寬、數字信號傳輸、體積小?、重量輕等優點。光電式電流互感器從傳感頭有無電源供電的角度可分為有源OCT和無源OCT兩大類。有源OCT又分為頻率調制式、脈沖調制式、數字調制式及強度調制式;無源OCT可分為全光纖式、光電混合式、塊狀玻璃式。盡管OCT已研究了20多年,經過了大量的理論分析、實驗研究及掛網運行,但到目前為止還沒有一種大批量的商品化產品投放市場[2]。其根本原因在于:雖然原理、技術可行,但要在高電壓、高電磁干擾、高溫差變化等環境影響下長期、穩定、可靠地運行還需付出更多的努力。?
本文的目的就是針對以上存在的問題,結合我國的國情,介紹作者在有源OCT和無源OCT方面做的一些研究,以利于加速我國在這方面的研究、開發和實用化進程。?
有源OCT就是基于傳統的電流互感器(TA),利用有源器件調制技術,以光纖作為信號通道,把高壓側轉換的光信號傳到地面進行信號處理,得到被測信號的裝置。這種互感器的特點是,既利用了光纖系統提供的高絕緣性的優點,顯著地降低了