一种新型光纤式电压测量系统.pdf

萎 期 函 专 题 论 坛 卢江平 (陕西电力科学研究院，陕西 西安 710054) ∽ ．c) (D Q。 坠 -T1 0 C j 率信号需加装匹配电阻)及屏蔽连接状况对测量结 1 概述 果影响较大，连接电缆的长度不宜太长，否则会增加 被测信号的衰减并降低抗干扰性能。 在电力系统调试试验过程中，电压测量T作是 随着超高压和特高压输电线路的建设，对测量 一 项常见且较为频繁的工作 。常见的电压测量方法 各种暂态电压的要求也越来越高。电力系统气体全 有：电乐互感器测量法：电容套管末屏测量法；搭建 封闭组合电器(GIS)设备隔离开关分合过程产生的 分压器测量法 电压互感器测量法适用于测量稳态 快速暂态过电压(wro)上升沿可达 3IIS，暂态频率 工频电压，不适用于测量暂态电压；套管末屏电容法 达100MHzN，采用常规方式测量这种电压，已不能 和搭建频率响应较好的分压器测量法适用于暂态电 满足测量要求，为此研究一种光纤式电压测量系统， 压的测量。存电力系统调试中，暂态电压的测量 占大 以满足电力系统各种 电压测量。同时光纤式电压 4 多数 实际应用巾，一般采用套管末屏电容测量法和 量系统具有安装方便、测量范围宽、测量可靠性高的 搭建专用分压器测量法来完成暂态电压测量工作。 特点，可用于各种电压测量工况。 采用电容套管末屏测量 电压会受到一次设备的 影响．在测量电压时必须有可利用的电容式套管方 2 光纤式电压测量系统现状 能完成测量工作，所以采用套管末屏测量电压有一 定的局限性 。但这种方式的优点是测量T作量小，便 目前采用光纤传输测量 电压的方式有两大类 ： 于现场实施 一 类是采用电光效应传感器构成的测量系统，应用 采用搭建专用分压器方式。可以不受一次设备 较多的是采用泡克尔 (Pockels)电光效应的测量系 的影响，只需要在 电压测量点附近安装分压器。这种 统[-1；另一类是 电容式探头(球形探头)构成的测量 方式安装T作量大，如果测量环境较为狭小时．分压 系统I31。 器安装会有一定的 难 ，特别是在超高压和特高压 2。1 电光效应传感器构成的电压测量系统 测量环境中，安装独立测量分压器的难度和工作量 有一些晶体如铌酸锂 (LiNbO)、硅酸铋(BSiO∞) 都会很大。 及水晶等具有泡克尔效应。晶体泡克尔效应原理如 对于采用电容套管末屏和搭建电容式 (电容分 图1所示。 压器使用较多)分压器方式 ，需要根据一次电容量和 在对晶体y轴方 向施加电场的条件下，沿 轴方 测量设备的测量 电压范围配置二次分压电容器 ，同 向从一个端面射进圆偏振光，偏振光在晶体内相互 时需用屏蔽电缆连接二次分压电容器和测量记录仪 垂直的偏振光方向发生折射率差，