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光电式互感器的原理及应用.pdf
维普资讯
第3l卷增刊 四川 电 力技 术 Vo1.31,Supplement
2008年 08月 SichuanElectricPowerTechnology Sep.,2008
光电式互感器 的原理及应用
万忠兵
(广安电业局,四川 广安 638000)
摘 要:概述光电式互感器的原理及在超高压、数字化电网中的应用。
关键词:光 电式互感器;原理 ;应用
Abstract:Thispaperfullyintroducestheprincipleoftheopticalinstrumenttransformeranditsapplication inUHP,digital
power d.
Keywords:Optical InstrumentTransformer;principle;application
中图分类号 :TM452 文献标识码 :B 文章编号:1003—6954(2008)增 一0055—04
随着电力系统向大容量、高电压的方向发展,厂、 ⑦整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小;⑧各个功
站和系统数字化测量、保护、调度和控制 已成为发展 能模块相对独立,便于安装和维护,适于网络化测量。
的趋势。对 电力设备提出的小型化、智能化、高可靠
性的要求也越来越高。现有电磁式互感器 由于其结 1 光电式互感器的工作原理
构特点和存在的不足已不能满足这种要求。对于传
统的电磁式互感器来说,由于绝缘成本随着绝缘等级 根据光电式互感器被测量和结构的不同,光电式
的升高成指数增长,因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、 互感器分为光电式电流互感器 (OCT)和光电式电压
气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝 互感器 (OVT)。下面分别对其工作原理进行介绍。
缘要求,对于电压等级越高,制造工艺就越复杂,可靠 1.1 光电式电流互感器 (OCT)
性就越差,造价也就越高。传统互感器还存在磁饱和 1.1.1 基于法拉第(Faraday)磁光效应的OCT
的问题,造成继电保护装置 的误动或拒动,而且铁磁 根据法拉第 (Faraday)磁光效应,将一根单模光
谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感 纤绕在被测导线上,激光器发出的激光经起偏器变为
器难以克服的困难。同时,传统互感器采用的是模拟 线偏振光后,再由显微物镜耦合进光纤中,如果忽略
量,不利于数字化变电站的建设和推广 。 光纤的双折射,则出射光仍为一线偏振光 (该OCT的
于是,各种针对高电压、大电流信号的测量方法 结构如图1所示)。
便应运而生,其中,基于光学和电子学原理的测量方
法,经过近三十年的发展,成为相对比较成熟、最有发
展前途的一种超高压条件下的测量方法。它们具有
传统式互感器不可比拟的优点.,主要优点如下:①在
高电压、大电流的测量环境中,:纤或光介质是 良好
的绝缘体,它可以满足高压工作环境下的绝缘要求;
②没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险,以
及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险;③不 Wollaston棱镜
会产生磁饱和及铁磁共振现象,它尤其适用于高电
图1 基于Faraday效应的OCT结构
压、大电流环境下的故障诊断;④频带宽,可以从直流
到几百千赫,适用于继电保护和谐波检测;⑤动态范
如果通过一’次导线的电流为 ,,导线周围所产生的磁
围大,能在大的动态范围内产生高线性度的响应;⑥
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