直线型、螺线管嵌套型及多光路反射式光纤电流传感器结构设计与仿真

小信号测量领域特别是局部放电检测中,全光纤电流传感器在灵敏度方面存在较大问题,针对该问题进行了研究。首先给出了光纤模型中Faraday旋光效应的经典理论解释,并对折射率表达式进行了修正,在此基础上设计了传统直线型、螺线管嵌套型和多光路反射式等3种光纤电流传感器结构。然后使用COMSOL多模场耦合仿真软件对所设计的3种光纤传感系统的传输场进行了计算仿真和对比分析,结果表明螺线管嵌套型全光纤电流传感器和多光路反射式光纤电流传感器的灵敏度分别比传统直线型光纤电流传感器高1 000倍和600倍以上。最后对所设计的2种新型传感器性能关系进行了分析,结果表明螺线管嵌套型光纤电流传感器加工精度要求不高,传感光纤的安装位置对测试结果影响不大;多光路反射式光纤电流传感器加工精度要求很高,传感头的安装位置对测试结果影响不大。综上所述2种新型传感器均使灵敏度得到极大改善,且在实验测试中即使传感头位置变化对测试结果也影响不大。未来将依据所设计的系统对传感器的潜在应用进行进一步的实验研究。     

应用保偏光纤的电流传感器远程检测系统

针对传统光纤电流传感器不能进行远程检测缺点,提出一种基于保偏光纤的电流传感器远程检测系统,对对其设计原理进行详细的分析和讨论。实验表明,该套系统能从根本上解决光纤电流传感器的远程检测应用问题,能够准确有效地进行高强电流的远程实时检测。     

全光纤电流传感器突变故障诊断技术研究

针对当前发生突变型故障时无法准确区分电力网络故障和电流传感单元故障的问题,提出采用双调制式光路结构,并利用温度信号缓变特性实现全光纤电流传感器故障诊断的方法。在分析双调制式全光纤电流传感器工作机理的基础上,应用正弦波作为调制信号,采用能量系数及调制深度表征故障特征,并进行仿真分析;最后通过搭建实验系统进行实验,实验结果表明,采用本文方案能够准确区分电力网络故障与传感单元故障。     

光纤传感器在高压测量中应用的新发展

光纤传感器在许多领域得到了广泛的应用，但在高电压测量中的应用还处研制阶段。光纤电流及电压互感器是一种新兴技术，本文对此方面国际上的新研究成果及发展情况进行了较详尽的介绍和分析。     

对光纤电流传感器应用中若干问题的探讨

本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流传感器解决问题的方法。     

全光纤电流传感器在智能电网中的应用

在智能电网时代,传统的电流互感器已经不能满足其信息化、数字化等要求.全光纤电流传感器已经逐步显示其无法比拟的优越性.本文比较了传统电流互感器和全光纤电流传感器的性能.介绍了全光纤电流传感器的基本原理,分析了光纤中线性双折射产生的因为及其对测量结果的影响.讨论了消除和解决光纤中线性双折射的方法,其中较为有效的方法是采用S...     

高精度瞬态大电流光纤传感器的研究

本文详细叙述了偏振调制式光纤传感器的工作原理，提高了高精度瞬态大电流光纤传感器的设计方法。测试表明光纤传感器具有较好的重复性和线性度，光纤传感器系统精度可达０．２％。     

保偏光纤电流传感器远程电流检测系统

针对传统电流传感器不能进行远程检测的缺点,采用了一种保偏光纤的电流传感器远程检测系统,分析了保偏光纤的传输原理,并设计了系统的硬件和软件。实验表明,系统能有效地进行高强电流的远程实时检测,延长了信号测量的传输距离,从根本上抑制了测量干扰,具有重要的实际工程价值。     

光纤电流传感器窄带加窗信号处理系统

针对光纤电流传感器由于环境因素的变化,从而导致传感器信号噪声较大的问题,提出了基于频域窄带加窄理论的信号处理系统。文中详细描述了频域窄带窗算的特性并对其进行了Furier分析。该系统能实现1Hz的窄带滤波,实验中对普通光纤电流传感器的采集数据进行了窄带加窗信号处理,结果表明该系统能够有效地提高光纤电流传感器的输出信噪比。     

光纤传感器在高压测量中应用的新发展

光纤传感器在许多领域得到了广泛的应用，但在高电压测量中的应用还处研制阶段。光纤电流及电压互感器是一种新兴技术，本文对此方面国际上的新研究成果及发展情况，进行了较详尽的介绍和分析。     

温度不敏感光纤光栅大电流传感器

为了实现高压传输电线上电流的测量,设计了一种基于超磁致伸缩材料的温度不敏感光纤光栅大电流传感器。该电流传感器具备温度补偿的特点,避免了超磁致伸缩材料热胀冷缩对传感器的影响,消除了光纤光栅的温度-应变交叉敏感问题,同时增大了光纤光栅的应变,提高了测量精度。实验结果表明,在-10～70°C的温度变化范围内,补偿后光纤光栅的温度系数约为4.38×10-4nm/°C,约为补偿前的1/23。传感器的布拉格波长漂移与电流变化具有较好的线性度,温度变化影响很小。螺线管电流灵敏度为1.9127nm/A,与理论值的相对误差为0.26%。理论与实验结果符合较好,表明该传感器结构是可行的。     

污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计

本文分析了污秽绝缘了泄漏电流的特点和光纤信号传输的特点，提出了污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计方法。     

应用光纤传感技术的高压电缆护层绝缘监测系统

高压电缆护层绝缘监测系统利用光纤光栅传感技术,运用光纤光栅电流传感器实时监测运行电缆的接地电流、运行电流。通过对测试必要性及测试原理的分析,详细介绍了测试系统的结构、性能及优势。经工程应用表明,该系统能满足实际应用的需要。     

基于Optisystem的全光纤电流传感器建模与仿真研究

介绍了全光纤电流传感器所应用的法拉第效应、圆双折射和马吕斯定理,通过琼斯矩阵建立了系统模型,利用Optisystem光学软件对全光纤电流传感器进行了仿真,对右旋圆偏振光进行正弦相位调制。仿真结果表明,所得输出光强波形与调制信号相符合,验证了所建立的数学模型和系统仿真合理性,为后续传感器结构的实际制作提供参考。     

用于绝缘子串泄漏电流测量的光纤电流传感器

针对当前绝缘子串泄漏电流测量过程中存在的电磁干扰问题,该文利用光电转换和光信号稳定性,设计并制作了一套基于发光二极管(LED)的光纤电流传感器装置,分析了光纤电流传感器的输出特性。利用标准波对传感器进行了标定,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流,实验室试验研究表明:该光纤电流传感器可以实现选择性的测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,具有抗干扰能力强、线性度高、测量精度高等特点,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

光纤电压传感器和光纤磁场传感器的研制

本文报导了光纤电压传感器和光纤磁场传感器的原理、温度特性、频率特性及其寿命试验结果。光纤电压传感器系利用Bi_(12)SiO_(20)单晶的朴克斯效应,光纤磁场传感器系利用ZnSe多晶和Bi_(12)SiO_(20)单晶的法拉第效应。这些传感器的基本性能已从其作为电气仪器的零件的观点进行了调查研究。此外,本文还介绍了这些传感器在变电站和输电线的一些实际应用,包括:气体绝缘输电线的故障段检测装置(GIL)、嵌入气体绝缘开关装置(GIS)里的光电压互感器和光电流互感器、冲击波电压接收装置。     

电力电缆全光纤电流传感器检偏原件偏差影响研究

电力电缆全光纤电流传感器能够准确检测电缆运行电流、故障电流等特性电流,使得电力电缆的安全稳定运行大幅度提高。但全光纤电流传感器由于其结构特性,导致在测量过程中存在很大的稳定性和可靠性欠缺问题,从而限制了全光纤电流传感器应用到实际中。文章针对对称的螺旋嵌套型的全光纤电流传感器结构,采用COMSOL对光纤传感系统的传输场进行仿真模拟;并分别对线性双折射效应和检偏器多维偏差作用下光波偏振态的变化规律进行仿真计算和对比分析。结果表明:检偏器位置偏差对偏振态测量结果影响显著;轴偏差ζ会增大偏振态测量结果的幅值,轴偏差ξ会减小偏振态测量结果的幅值;当检偏器多维偏差值与线性双折射相比拟时,检偏器多维偏差对偏振态测量结果产生的影响远大于线性双折射;随着电流增大,检偏器多维偏差与线性双折射协同作用对偏振态测量结果的影响效果互为加强。     

应用液晶及色彩调制器的光纤电流测量系统

应用液晶及色彩调制器的光纤电流测量系统光纤测量系统可分为两类。第一类，传感器直接改变传送光的性能。如对应一个被测的量来改变光的强度。第二类，采用惯常的传感器对电子电路提供输入信号，电子电路轮流地将输入信号送给光电传感器，光电传感器产生一个包含有被测量...     

光纤电流差动保护的原理及应用

介绍了光纤的基本结构及工作原理,介绍了光纤保护的类型,重点分析了光纤电流差动保护的原理及普通电流差动保护存在的问题,并具体阐述了RCS.943A型光纤电流差动保护装置的特点及具体应用.     

光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展

光纤传感技术具有抗电磁干扰、体积小、多路复用等优点,用其进行电力设备智能化在线监测已成为电网发展的新趋势.本文综述了几种光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展,包含光纤光栅传感技术、散射型分布式光纤传感技术、荧光光纤传感技术和干涉型光纤传感技术.从温度监测、应变监测、局部放电监测、光纤电流传感器、污秽监测和氢气监测等几方面阐述了不同传感技术在不同电力设备中的应用情况及优缺点,并展望了光纤传感在线监测技术工程化、组网化应用的发展方向.