不同结构光学电压互感器抗电场干扰的探讨

外电场对光学电压互感器(Optical Voltage Transformer,OVT)的干扰与OVT的结构有关系,通光方向和电压方向不同,外电场对OVT的影响也不同.该文详细分析了外电场对OVT的横向调制和纵向调制两种基本结构的影响.针对这两种结构抗电场干扰的特点,兼顾实际高电压测量中的信号处理,提出了一种OVT传感头结构的改进措施.     

改善纵向调制光学电压互感器内电场分布的新方法

基于纵向调制Pockels效应的光学电压互感器(OVT),其电光晶体内电场分布的均匀性对测量结果影响很大。通过对多片晶体叠层的纵向调制OVT结构进行电场仿真分析可知,由于晶体内电场分布不均匀,当晶体薄片或光路的角度发生微小偏移时,其通光路径上的积分电压误差一般为0.2%左右,接近或超出了0.2%的准确级要求。为改善其内电场分布,文中针对多片晶体叠层的纵向调制OVT结构,提出了石英介质分层法,通过ANSYS Maxwell有限元分析软件和实验验证了方法的有效性。在保证有效提高半波电压和测量灵敏度的前提下,可以使积分电压误差降低到0.05%以下,保证了0.2%的准确级要求。     

光学电压互感器的电场分布对测量的影响

基于Pockels效应的光学电压互感器(OTV)中电极间的电场分布对电压的测量结果影响很大。用有限元法计算了纵向和横向调制情况下用BGO晶体作为传感介质的OTV的电场分布,讨论了电场的不均匀性对测量结果的影响。计算表明:在不均匀电场中,OTV的标度因数与均匀电场条件下的估算值有出入;OTV的标度因数将随入射光线的位置和角度变化而变化,会影响测量的稳定性;纵向调制比横向调制优越,因为纵向调制利用的是对称中轴附近的电场,均匀性较好,而横向调制利用的电场将受到边缘效应的干扰。     

牵引变流器共模干扰分析

首先介绍了电磁兼容中的两个重要的概念共模干扰和差模干扰。然后对牵引变流器的共模干扰进行了详细的分析。分析了电路拓扑结构对共模干扰的影响和调制技术对共模干扰的影响。运用Matlab／Simulink软件进行仿真得出的结论就是：三电平逆变器产生的共模电压比两电平产生的低,电平数的增多对共模电压有一定的改善;SVPWM调制策略比采用SPWM调制策略所产生的共模电压更小。     

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。     

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。     

基于OVT的EHV输电线路暂态电压保护的研究

主要介绍基于光学电压互感器（OVT）的EHV输电线路暂态电压保护的研究方法。介绍了光学电压互感器OVT的结构和原理,分析了EHV输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据OVT能够正确传变高频暂态分量的特点,分析了基于故障电压分量的单端暂态电压保护的原理,最后分析了光学电压互感器与继电保护的接口问题。     

电场对电容式电压互感器误差影响机理分析及验证研究

敞开式的结构设计导致电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)运行时受周围设备产生的电场影响,以及外界产生的杂散电容参与电容单元分压比计算,导致中间电压值与设计值产生偏差,离线误差校准数据不能直接反映实际工作误差情况。为定量分析周围电场对CVT误差产生影响程度,以500 kV电压等级CVT实际参数建立有限元电场分析平台,开展金属支架、避雷器、高压引线产生的电场对CVT误差影响程度仿真分析计算,结合仿真试验对仿真结果进行验证分析。通过分析比较仿真数据与实测数据可知,外电场仅对CVT的比值差产生影响,周围设备导致的电场增加时会导致CVT比值差增加,高压引线夹角、长度、直径改变后对CVT比值差的影响在0.05%以内。该结论对开展CVT离线误差试验数据分析提供技术支撑。     

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。     

光学电压互感器偏光干涉测量模式:(一)常见偏光干涉测量模式局限性分析

现有的光学电压互感器(OVT)大多基于电光晶体的Pockels效应,即电光晶体在外加电场的作用下其折射率发生变化,使得沿某一方向射入晶体的线偏振光产生电光相位延迟,延迟量与外加电场成正比。由于无法实现对晶体电光相位延迟的直接测量,通常采用偏光干涉测量模式,将相位延迟转变为光强调制,通过对光强的检测实现电压测量。这种测量模式反映了光功率的大小,但仅能近似线性地测量有限的电光相位延迟,其稳定性与可靠性受到温漂、晶体附加相位延迟、半波电压等问题的限制,无法满足电力系统的实用要求。文中分析了偏光干涉测量模式的局限性,并对双光路补偿法进行了讨论。     

一种基于光学互感器的全数字电能计量系统

论述了一种新研制的基于光学互感器、合并单元等组成的全数字电能计量系统,并从构成和技术性能等方面,对该系统与传统电能计量系统进行了分析比较;且给出了该系统接入220kV输电线路的实现具体方案。近两年的试运行及与传统电能计量系统的比较表明,该系统计量电能的准确度较高,工作性能稳定可靠,具有良好的推广应用前景。     

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。     

Design, construction, and test of a passive optical prototype highvoltage instrument transformer

This paper describes an optical voltage transformer (OVT) for a 132-130 kV system based on the Pockels effect in a Bi₄Ge₃O₁₂ crystal. Different from the majority of OVTs reported, this construction does not use any capacitive voltage division. To accomplish this, it was necessary to redesign the optical modulator. A prototype of the OVT has been constructed and tested     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成,它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构,与永磁体同轴向,通过调节其磁场可调节输出电压,以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明,该辅助电励磁部分具有良好的调压功能,能实现端电压的稳定输出。     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成，它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构，与永磁体同轴向，通过调节其磁场可调节输出电压，以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明，该辅助电励磁部分具有良好的调压功能，能实现端电压的稳定输出。     

一种新型的光学电压互感器

介绍了一种光学电压互感器实用化的新方案 ,对传感头的设计提出了模块化结构的设计思想 ,光路系统采用双光路互补的结构 ,信号处理采用DSP技术。对新方案的性能进行了测试 ,实验结果表明 :新型光学电压互感器具有良好的性能 ,双光路结构具有很好的温度补偿特性 ,稳定性很好 ,线性度在± 0 2 %以内 ,比差在± 0 2 %以内 ,通过了一系列绝缘耐压试验。