基于普克尔效应光学电压互感器的研究现状与设计

介绍了基于普克尔效应光学电压互感器的基本原理,分析比较了几种常见的基于普克尔效应的光学电压互感器传感头的结构;介绍了基于普克尔效应的光学电压互感器的国内外发展现状;设计了一种基于普克尔效应的横向调制反射式光学高压互感器。     

基于普克尔效应的双晶体互易型光学电压传感器

提出了一种基于普克尔效应的双晶体互易型光学电压传感器,利用两块电光晶体抵消无用双折射引起的相位差,利用法拉第旋光器实现互易型光路模式,提高了光路的抗干扰能力。在常温条件下,对传感器进行了直流和交流实验。0~3kV的直流电压和0至约2.5kV的交流电压测试结果表明,传感器的输出和输入具有良好的线性关系,直流测量误差不大于±0.28%,电压较高时交流测量误差不大于±0.22%。传感器对于输入电压的响应迅速没有明显拖尾现象且输出稳定,交流波形不失真。实验结果表明了该系统方案的可行性。     

光学电压互感器的设计和试验

开发了基于Bi4Ge3O12晶体的Pockels电光效应的光学电压互感器(OVT)，阐述了OVT的结构设计、传感头的工作原理及其结构。对传感头进行了温度稳定性和时间稳定性试验，当温度在0—45℃范围内，传感器的相对误差为-0．4％—0．4％；在户外运行20多天的传感器的相对误差为-0．3％—0．3％。并依据相关标准对开发的220kV OVT样机进行了准确度、绝缘性能以及电磁兼容等一系列型式试验，试验结果表明，开发的OVT样机达到了预期的设计要求。     

光学电压互感器偏光干涉测量模式 （二）基于会聚偏光干涉原理的光学电压互感器

光学电压互感器采用偏光干涉测量模式,通过对光强的检测实现电压测量,存在测量范围小及受温漂、晶体附加双折射影响大等问题。为此,文中提出了一种基于会聚偏光干涉原理的光学电压互感器,将晶体电光相位变化转换为光斑图像的旋转角,通过测量光斑旋转角获得相位延迟。新型互感器测量模式与光强无关,可测量相位延迟为0~180°,电压测量范围不受晶体半波电压限制。文中在理论上分析推导了会聚偏光干涉图旋转角与晶体电光相位延迟角的线性关系,给出了光斑图像旋转角的读取方法,并通过实验验证了新型互感器能够测量的相位延迟角达到320°,线性度良好。     

新型光学电压互感器及其信号处理的原理与算法

介绍了一种新型全电压,单晶体,纵向电光调制的光学电压互感器的内部光学结构,该互感器具有重量轻,抗电磁干扰能力强,安全等优点,通过对光学电压互感器内部原理的分析,利用磷酸二氢钾（KDP）晶体的线性电光效应,提出基于数字信号处理器（DSP）技术的实时信号处理方法,具有实时性强,精度高,数字化程度等特点,经过数字仿真和现场调度,最终应用于实际的光学电压互感器的样机中,达到了预测的性能要求。     

电力系统适用光学电互感器的研究新进展

用于测量电力系统电压的光学电压互感器（OVT）具有许多传统的电磁感应式电压互感器无法比拟的优点,因而具有广阔的应用前景。文中介绍了OVT的基本原理和研究现状,分析比较了各种OVT的优缺点,总结出几种有前景的研究方向,如基于Pockels电光效应的OVT、全光纤OVT、组合式光学电力互感器等。     

光学电压互感器中采用高斯算法的误差分析

光学电压互感器具有动态范围大、带宽宽、体积小、重量轻、成本低等优点,是传统互感器的最佳替代产品。针对应用于分布式光学电压互感器的高斯算法相对误差进行研究。虽然权函数的引入使得高斯积分算法具有较高的计算精度,但是权函数并不能完全反映干扰电场的作用,当存在外界干扰时,应用高斯算法计算电压存在一定的相对误差。为此,通过ANSOFT电磁场仿真软件对互感器干扰电场进行相应的仿真,分析了干扰接地平板和相间2种干扰所带来的相对误差,结果表明:对于接地平板干扰模型,干扰电场引起的高斯算法相对误差随平板距离的增大而减小;对于相间干扰模型,AC两相同时接电时对B相电压计算相对误差最大;具有较大相对介电常数的屏蔽材料可以极大改善轴向电场分布,屏蔽管相对介电常数为100时,在1 000mm距离的接地平板干扰以及相间干扰作用下,2点高斯积分方法的相对误差<1.5%。最后分析了屏蔽管尺寸对轴向电场的作用,发现屏蔽管环径较大可以改善电场分布,而屏蔽管内径则对轴向电场分布没有太大影响。     

电力系统中光学互感器的研究与评述

高可靠性和测量精确性是电力系统光学互感器实用化的前提和基础。应用电力传感光学理论,从结构模型出发,对磁光玻璃型和全光纤型光学电流互感器、电光晶体型和全光纤型光学电压互感器的实现方案进行了分类和技术比较,指出了各种方案在检测算法和制造工艺的优缺点。最后,对光学传感技术实用化需要关注的问题和研究方向进行了探讨。     

光学电压互感器的电磁兼容设计

重点介绍了光学电压互感器的电磁兼容问题及其抗干扰技术 ,并给出了 EMC试验结果     

光学电压互感器的研究进展

采用光学晶体及光学纤维实现对电力系统高电压的一直是研究与发展的重要课题。本文概述了光学电压互感器的研究状况,并着重探讨了光学电压互感器衫化中存在的主要问题及今后的发展趋势。     

光纤电压互感器稳定性的分析

光纤电压互感器的稳定性一直是影响其实用化的关键问题,该文介绍了一种１１０ＫＶ光纤电压互感器,结合变电站现场运行情况,从理论和实验２个方面分析了影响其稳定性的原因,并提出了相应的改进措施。     

光学电流电压互感器的发展述要

一、概况电流、电压互感器是为电力系统进行电能计量、检测和继电保护,提供电流、电压信号的重要设备。长期以来电流、电压互感器均按铁心+线圈+绝缘这样一个模式设计制造,这也与所使用的测量和保护元件直接相关。遵循的标准是GB-1208、GB—1207(等效 IEC60044-1、IEC44-2)称之为传统的电磁式互感器,使用面颇广。随着电力工业的飞速发展,电力传输的容量和电网电压的不断提高,发电、变电、输电、供电系统自动化程度的提高,管理模式已进步到少人,无人值班的智能化管理,自动检测,自动打印,制表     

220kV组合式光学电压电流互感器的设计

介绍了一种基于 Pockels晶体纵向电光效应和火石玻璃 Faraday磁光效应的 2 2 0 k V组合式光学电压电流互感器的传感机理、系统设计及试验结果。其电压传感头将2 2 0 k V的高电压直接加到锗酸铋 (BGO)晶棒上实现对电场的积分 ,受电场扰动小而且灵敏度得到提高 ;其电流传感头的光路围绕电流母线棒闭合 ,能减小导体位置变化及外界磁场的影响。系统按 2 2 0 k V电压等级标准通过了工频耐压和雷电冲击耐压及信号的线性度测试     

一种改善光学电压互感器电光晶体内电场分布的方法

基于线性电光效应的光学电压互感器(OVT)多采用横向调制方式,其晶体内电场分布的均匀性直接影响测量的准确度和稳定性。仿真结果表明,由于晶体内电场分布不均匀,当入射光的角度和位置发生微小偏移时,积分电压误差不容忽视。为了解决这一问题,提出了一种在电光晶体上附加介质的方法,采用Ansoft Maxwell有限元软件对附加介质的BGO晶体内电场进行了仿真计算,结果表明该方法可以有效地改善电场分布,且随附加介质厚度的增加,电场分布的均匀性不断提高并趋于稳定。电光晶体附加介质后,入射光束发生0.5°小角度偏移时引起的误差由0.11%下降到0.04%,位置偏移0.1mm时引起的误差由0.3%下降到0.08%。文中通过实验验证了方法的有效性,明显地改善了晶体内电场的均匀性。     

220kV自愈式光学电压互感器研制

鉴于互感器测量精度存在温漂的问题,研制了基于BGO晶体Pockels电光效应和电容分压器的自愈式光学电压互感器。该互感器采用基准源自动校准的设计方案,解决了光学电压互感器测量精度随温度漂移的问题。根据电容分压器和Pockels电光效应传感器的数学模型,阐明了传感参数实时校正原理,给出了互感器的结构设计,并根据IEC 60044-7电子式电压互感器标准对研制的光学电压互感器进行了相关试验。试验结果表明,当施加80%、100%和120%额定电压时,比差≤0.2%,角差≤±2′;当施加2%和5%额定电压时,比差≤0.3%,角差≤10′;当施加150%额定电压时,比差≤0.2%,角差≤1′。研制的互感器满足0.2级测量用要求并高于3P级保护用要求。循环温度试验中,在整个温度范围内,电压互感器比差≤0.2%,角差≤3′。机械性能测试也获得通过。     

光学电压互感器设计中若干问题的探讨

地光学电压互感器的研究现状进行了评述分析,指出了其存在的问题,并针对实际设计中应注意的事项,提出了具体的改进措施。     

电力系统适用光学电压互感器的研究新进展

用于测量电力系统电压的光学电压互感器 (OVT)具有许多传统的电磁感应式电压互感器无法比拟的优点 ,因而具有广阔的应用前景。文中介绍了 OVT的基本原理和研究现状 ,分析比较了各种 OVT的优缺点 ,总结出几种有前景的研究方向 ,如基于 Pockels电光效应的 OVT、全光纤OVT、组合式光学电力互感器等。     

新型GIS中电子式光学电流／电压互感器的设计

介绍一种新型的GIS－插接式智能组合电器、分析其中应用的电子式光学电流／电压互感器设计原理,并进行相应的误差分析,进而给出光学互感器的测试系统框图,从而为插接式智能组合电器中传感头部分的硬件实现奠定了良好基础。     

干涉式电压互感器的有限元分析

设计一种新型的光纤电压互感器以满足电力工业发展对高压电压互感器的要求,成为国内外的研究热点,为此基于石英晶体的逆压电效应,研制了一种双模干涉式的电子电压互感器并给出其基本原理即利用两个低阶模的干涉原理改善电压互感器的性能,为消除外界干扰、提高系统的测量精度提供理论根据。利用有限元软件对该互感器传感头进行电场强度分析和研究的结果显示:在峰值电压作用下,互感器传感头无击穿现象,满足了工程的需要,为光学电压互感器的电压测量的稳定性提供了理论依据。该互感器信号的感应和传输都在光纤中进行,光路结构简单,抗干扰能力强,准确度高,安全可靠,是光学电压互感器设计的一种新思路。     

光学互感器研究现状

光学互感器是一种具有良好发展前景的电压、电流测量解决方案,首先介绍了国内外光学互感器的研究现状,在此基础上分析了光学互感器的优缺点.为光学互感器的研究指明了方向.