光纤电压传感器和磁场传感器

本文介绍了光纤电压传感器和磁场传感器的原理,温度特性及频率特性,并公布了老化试验的结果。光纤电压传感器基于 Bi_(12)Sio_(20)单晶的“鲍克尔斯效应”,而光纤磁场传感器则利用 ZnSe 多晶和 Bi_(12)SiO_(20)单晶的“法拉弟”效应。我们将这些传感器作为电气设备上的元件使用,并观察研究了它们的性能。此外,我们也将介绍变电站和输电线中的某些实际应用,如气体绝缘输电线的故障探测装置,安装在气体绝缘开关(GIS)上的光纤电压互感器和光纤电流互感器,以及冲击过电压接收装置。     

集成光学泡克斯元件高压传感器

在过去几年里,对光纤电压、电流互感器的研究与开发进展得比较快。它们同电力工业中所用的常规电压、电流互感器相比,具有绝缘性能好、抗电磁干扰等优点,有很好的应用前景。一些研究人员和公司都报道过有关光纤电压、电流互感器的研究状况。象ABB电气公司Cook的磁光电流互感器的开发,日本Sumiatomo电气工业公司的利用Bi_(12)SiO_(20)单晶泡克斯效应的电感传感器和利用ZnSe多晶与Bi_(12)SiO_(20)单晶法拉第效应的磁场传感器,这些传感器都用光纤来传输传感头的入射光和出射光。     

光纤传感器在电磁测量方面的应用

光纤传感器是70年代兴起的、以光与电子综合技术为基础的新型传感装置.本文综述了光纤传感器的主要特点和分类,分别介绍了测量电流、磁场、电压和电场的各种光纤传感器,这些传感器各自基于磁致伸缩效应、电致伸缩效应、光Faraday效应及Pockels效应.最后讨论了国内外的发展动向.     

CDY-DG53-1型光纤电压计

CDY-DG53-1型光纤电压计是利用Bi_(12)GeO_(20)单晶的电光效应和光纤的导光原理研制而成并用先进的微机技术进行数据处理的一种完全新型的电压测量仪器。它的研制成功实现了用“光”来测定电压的新技术。该机的工作原理是:激光器发出的光经过光纤送入传感探头,通过偏振器产生线偏振光,线偏振光通过电光晶体,当电场为零时,由于晶体的各向同性,不产生相位差;当施加电场,晶体变为各向异性,产生相位差。相位差δ与外界电场E关系为:     

液体芯子光纤中的克尔效应在电压测量中的应用

引言建立在电光或磁光效应基础上的光纤传感器、系统,可用来在高压线路中进行电流和电压的测量。用单模光纤中的法拉第效应测电流和压电效应测电压的研究业已进行过。然而,由于 SiO_2的克尔系数太小[约3×10~(-22)(米/伏)~2],如何利用光纤克尔电光效应的研究为数不多。本文提出了液体芯子光纤(Liquid-core Optical Fibre,以下简称 LC 光纤)中的克尔效应在高压测量中的应用问题,介绍了用这种光纤测量50赫交流电压的实验结果。     

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。     

一种新型全绝缘光纤温度–磁场双参数传感器

温度与磁场传感技术已广泛应用于电力工业领域,但随着高电场、大范围温度波动以及空间约束等特殊感知场景的出现,如变压器内部温度、磁场的感知,对传感器的研发提出了新要求。该文设计一种新型全绝缘光纤温度–磁场双参数传感器,将光纤光栅与磁光晶体进行集成小型化封装与共光路结构设计,运用光纤光栅的热光效应、磁光晶体的法拉第效应分别感知温度、磁场变化,并设计出实时温度补偿方法以解决磁场测量中温度干扰问题。经测试表明,该传感器具有高空间分辨率与高绝缘可靠性,在15～85℃宽温度区间仍保持着系数为0.998的线性温度响应,可准确测量0.04～50 mT范围内磁场,并在0～10 kHz内表现出出色的动态响应性能,同时所提温度补偿方法将磁场测量相对误差限制至1.78%以下,进而可用于满足电力设备中一些特殊场景下温度–磁场的传感需求。     

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。     

光纤传感器及其在火电厂的应用

光纤传感器主要由光源、光纤和光检测器等部分构成。光纤传感器之所以能发展起来,是因为它有一些常规传感器所没有的特点,其特点主要表现在以下几个方面:(1)光纤传感器不受电磁场的干扰,当光信息在光纤中传输时,它不会与电磁场产生作用,因而信息在传输过程中抗电磁干扰能力很强。这一特点使光纤传感器特别适用于电力系统,因为电力系统本身就是一个强的电磁场干扰源。(2)绝缘性能好。光纤是非金属材料,不导电,光纤外层的涂覆材料硅胶也不导电,因而光纤的绝缘性能好。利用光纤传感器的这一特性测量高电压设备的各种参数,可防止将高电压设备的…     

光纤电流传感器的工作原理及应用

基于法拉第效应的光纤电流传感器与传统的电流互感器相比,具有许多优点。文章回顾了光纤电流传感器的开发历程．介绍了现有各种光纤电流传感器的工作原理、分类以及在国外的应用情况,展示了光纤电流传感器在电力系统中广阔的应用前景。     

随时可在GIS上应用的复合型电流和电压传感器

气体绝缘金属封闭开关设备（Gas insulated Swtichgear）是理想地适合于在有限空间安装，尤其是要求高利用率的时候。新的复合型传感器，其结构非常简单，设计完善可广泛应用于保护、测量和控制中。该复合型传感器可执行两个最重要的功能：测量电流和测量电压。电流测量是应用罗柯夫斯基原理，而电压测量是运用电容电压分压器完成。信号在起始地址旁边被转换成数字值，数字值通过玻璃光纤被发送到就地控制柜。这种数据获取是目前智能控制和保护技术的重要组成部分。本论描述复合型传感器的设计、方框图以及传感器传异的性能。传感器的固有特性允许在用来作测量和保护的同时还可将其作为测量顺。此外，传感器功能还有：测量绝缘气体的密度和温度，也能计算和记录信号。与传统设计相比，复合型传感器布置简单，大大地改善了绝缘性能且增强了可靠性。测量技术已发展到能评定和证实测量以及动态的准确度。结果显示复合型传感器较大家知道的常规电感性互感器性能更佳。型式试验采用了常规互感器使用的标准，试验做的很成功，校正精度的验收试验在讨论中，第一次结果可从首次交货中得到。     

利用光纤光栅传感器测量输电线路覆冰荷载试验

输电线路覆冰严重威胁电力系统的安全稳定运行,在现有力学测量线路荷载的基础上,建立了基于光纤光栅(FBG)传感器的输电线路覆冰在线监测系统。该系统利用光纤光栅作为传感载体,通过感知传感器金具的微应变,测量输电线路荷载;光纤作为传感信息传输载体,可在现有的光纤复合架空地线(OPGW)和光纤复合相线(OPPC)上实现。为验证系统测量输电线路覆冰后荷载变化的性能及可靠性,在±800 kV直流输电工程输电线段直线塔上进行了光纤光栅传感器测量输电线路模拟覆冰试验,试验结果表明:相较于电子式传感器,光纤传感器精度更高;测量灵敏度与金具的材料和截面积相关;光纤光栅温度补偿的精度直接影响测量精度。     

全光纤电流传感器的原理及应用

全光纤电流传感器在高压电网中常用作监测保护和计量,具有重要的实际工程价值,且容易解决高压绝缘和高频电流的测量难题.详细介绍全光纤电流互感器的原理、结构和技术性能.     

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...     

光纤瞬态磁场传感器的研究及其应用

为了对超高压变电站的开关瞬态磁场进行有效的测量，该文研制了一套光纤瞬态磁场传感器。采用单匝线圈作为磁场探头，利用光纤作为信号传输通路，解决了强电磁干扰环境内的瞬态磁场测量问题。提出了数字频率均衡方法，满足了变电站开关瞬态磁场测量对传感器的宽频带要求。实验室测试和现场应用表明，该传感器在频带宽度、测量范围、线性度和抗电磁干扰性能等方面，均可满足变电站开关瞬态磁场测量的要求。将该传感器应用于我国某500kV变电站开关操作和电抗器投切操作产生的瞬态磁场测量，取得了满意的结果。     

电光效应光纤电压传感器及其在高电压测量中的应用

本文介绍了电光效应光纤电压电场传感器的结构及测量系统,并对系统设计的几个问题进行了讨论。     

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。     

光纤电压传感器研究综述

介绍了目前国内外光纤电压传感器的基本原理及主要特性 ,分析了传感器的温度稳定性和直流电压传感问题 ,提出了光纤电压传感器的若干研究方向     

GIS用新型电压传感器的设计及试验研究

开发了一种可用于单相220 kV封闭式气体绝缘组合电器(Gas Insulted Switchgear,GIS)的同轴电容电压传感器样机,该传感器充分利用了GIS轴对称的结构特点。介绍了该传感器的基本结构和工作原理,以及在结构设计中需考虑的直径、长度、边缘效应等问题;分析了加工工艺、温度、气密度等各种误差因素对测量数据产生的影响,并提出了改善电压传感器性能的补偿措施,如曲面拟合、公式修正等软件方法,样机试验结果表明,同轴电容电压传感器可代替传统的电磁式电压互感器。     

第十一讲 光纤磁场电场传感器

本部分主要介绍了光偏振面法拉弟旋转、波克尔斯效应和克尔效应在磁场（或电流）、电场（或电压）检测中的应用，讲述了各种传感器的结构与原理，并同时给出了实验测试结果。