光纤电流互感器与隔离断路器集成技术研究

文中基于当前行业现状,分析了电子式电流互感器与隔离断路器集成设计的困难与弊端,介绍了新兴的光纤电流互感器的工作原理及组成,并提出了一种将光纤电流互感器与隔离断路器集成的技术思路。结合产品开发实践,研究并给出了从一次侧的高压结构、绝缘密封、光纤绝缘套管,到二次侧的采集单元7相合1机箱的详细设计方案,实现了光纤电流互感器与隔离断路器设备的高度集成、功能整合,解决了电流互感器与隔离断路器集成的行业难题,为智能变电站中的一次设备集成提供了技术参考。最后还用Ansys电场仿真结果和样机型式试验数据证实了集成设计方案既不影响隔离断路器的一次高压绝缘性能,也未降低光纤电流互感器的测量精度,充分体现了该技术的正确性和可行性。     

光电互感器

光电互感器是以光电子技术和光纤传感技术为基础，可以替代传统的电磁感应式互感器来实现电力生产过程中电压和电流测量的新型测量装置。它包括光电电流互感器(OCT)、光电电压互感器(OVT)和组合式光电电压和电流互感器。     

光纤互感器原理及其在电力系统中的应用

以电子式互感器和光纤通讯网为基础构成的数字化变电站已成为电力自动化技术发展趋势。介绍了光纤互感器的工作原理,总结了光纤互感器的优越性。同时介绍了光纤互感器在国内外电力系统中的应用情况。描述了光纤互感器在电力系统中广阔的应用前景。     

全光纤电流互感器独立双采样技术研究

介绍了全光纤电流互感器工作原理及配置现状,结合智能变电站继电保护的技术规范,提出一种基于电子式电流互感器独立双采样配置方案。独立双采样全光纤电流互感器采用时分复用技术实现两路相互独立的采样系统。试验结果表明独立双采样全光纤电流互感器达到0.2级准确度的要求,在任一路A/D采样系统发生故障时另一路A/D采样系统仍能稳定运行。该方案能满足智能变电站继电保护的技术规范要求,并且降低了全光纤电流互感器在变电站中的整体成本,对全光纤电流互感器的推广应用有着重要意义。     

全光纤电流互感器校验系统的设计及应用

全光纤电流互感器可用于交直流一次电流的测量,而传统的电子式互感器校验仪无法实现直流互感器的校验,因此设计了一套全光纤电流互感器校验系统.该校验系统满足全光纤电流互感器精度测试的全部要求,且成本低,使用方便,适用于全光纤电流互感器的研发测试和出厂测试.     

光学电流互感器关键技术研究

以光学互感器瞬时值测量的“迅捷、同步和高分辨率”为需求,对光学互感器温度特性、温度补偿技术及光学互感器抗振技术进行了研究,经过试验和对比测试分析,提出了对应的改进措施。采用反射式光路结构,以HB Spun光纤为Faraday传感材料,利用柔性支撑工艺技术制成传感光纤环,设计了全光纤电流互感器的结构方案,并优化了检测电路设计。研制了高精度、柔性结构暂态全光纤电流互感器。测试结果表明,全光纤电流互感器在-40~70 ℃全温度范围内准确度达到0.2级。     

基于光纤测温法的电流互感器

提出了电流-温度传感新方案,它在解决光纤电流互感器性能不稳定问题上有突出的理论优势。文中建立了电流-温度传感的数学模型,分析了暂态、稳态特性,给出了光纤电流互感器实验装置及测量结果。理论分析及实验测试表明,只要技术措施得当,采用本传感方案实现全光纤电流互感器是可行的。     

高电压等级电压互感器综述

分析比较了电容式电压互感器和电子式电压互感器的特点及原理，提出一种新型的数码光纤电压互感器.     

基于Allan方差理论的光纤电流互感器运行状态诊断

光纤电流互感器(FOCT)克服了传统电磁式电流互感器在暂态响应、绝缘等方面的弱点,满足现代电力工业对电流值实时精确测量的需求。为了确保电流互感器在准确测量电流参量的同时,具有低故障、高可靠性的特点,急需开展光纤电流互感器状态诊断技术研究。通过分析光纤电流互感器测量数据的时域及频域特征,建立关键部件物理特性与互感器数据特征之间的对应关系,构建基于Allan方差的光纤电流互感器状态诊断分析模型,根据Allan方差计算结果诊断互感器状态,并实现自身故障定位。仿真结果表明:基于Allan方差的状态诊断方法准确有效,可在无附加硬件设备、互感器不停电的条件下,实现光纤电流互感器的在线监测和状态诊断。     

全光纤电流互感器灵敏度特性研究

在全光纤电流互感器理想数学模型基础上,建立了全光纤电流互感器灵敏度特性数学模型,该模型揭示了单位长度线性双折射、传感环半径和光纤缠绕匝数是影响全光纤电流互感器灵敏度的3个主要因素,并得出结论:最优光纤长度时全光纤电流互感器灵敏度最高,且最优光纤长度只与单位长度线性双折射有关;全光纤电流互感器灵敏度随着光纤缠绕匝数增多而增大,且增大到最优光纤缠绕匝数时,全光纤电流互感器灵敏度最高。进而提出利用有效匝数来平衡灵敏度和光纤利用率。实验验证了理论分析结果的正确性。     

基于光纤电流传感器的大电流检测系统的研究

在高压大电流测量应用中,全光纤电流互感器既能够有效克服磁电式电流互感器的磁饱和效应,又能克服镜式结构中块状材料的缺陷,凸显全光纤传感系统的特点,必将成为光学电流互感器技术的新宠。     

柔性直流输电用±500kV直流全光纤电流互感器研制及测试

柔性直流输电对直流互感器的延时时间及阶跃响应上升时间均有较高要求,针对即将建设的张北柔性直流输电工程的应用需求,研制了一种柔性直流输电用±500 kV直流全光纤电流互感器。直流全光纤电流互感器采用Faraday磁光效应原理,采用光纤作为传感介质。文中介绍了直流全光纤电流互感器的原理及构成,对全光纤电流互感器的线性双折射抑制技术、玻片温度自补偿技术及抗振技术等关键技术进行了深入分析,并给出了样机的主要性能测试情况。测试表明,文中研制的柔性直流输电用直流全光纤电流互感器测量精度为0.2级,延时时间25μs,阶跃响应上升时间40μs,主要技术指标(包括测量精度、延时时间、阶跃响应上升时间、温度稳定性、抗振性能及绝缘等)能够满足张北柔性直流输电工程的应用需求,直流全光纤电流互感器在柔性直流输电系统具有很好的应用前景。     

基于数据相关性分析的全光纤电流互感器误差状态在线评估方法研究北大核心CSCD

全光纤电流互感器是特高压输电系统中电流测量的关键设备,复杂的物理结构导致其测量误差易受多种因素的影响,稳定性较差。常规的误差检测方法是定期利用标准互感器进行比对测试,无法及时发现误差状态的劣化趋势,且经济性较差。针对这一问题,文中提出了一种基于相关性分析的全光纤电流互感器误差状态评估方法:采集换流站同一测量点下三台全光纤电流互感器的测量数据,在电气物理相关性的约束下,针对全光纤电流互感器的测量数据进行主元分形,将误差评估映射为Q统计量的变化分析。数据分析表明,文中提出的方法可实现全光纤电流互感器测量误差的实时评估,评估精度最高可达0.2级。     

光纤电流互感器的发展

随着现代电力系统的发展,传统的电磁式电流互感器暴露出越来越多的问题。而光纤电流互感器(OCT)的出现为这些问题的解决带来了答案。OCT 有如下优点:不含油,尺寸小,绝缘结构简单,不会有安全隐患; 不含铁心,不会有磁饱和现象;测量带宽和精度高;使用光纤传输信号,可以有效地防止电磁干扰;其输出可以方便地与计算机接口。光纤电流互感器的发展,必将大大加速电力设备向小型化、综合自动化和高可靠性方向的发展。     

全光纤电流互感器在特高压柔性直流输电中的应用与维护

介绍了全光纤电流互感器的基本原理及特点,以乌东德特高压混合直流工程柔性直流换流站为例,分析和阐述了全光纤电流互感器的选取与实现方式,最后针对全光纤电流互感器常见的故障及造成的后果,提出维护建议及措施,为全光纤电流互感器在特高压柔性直流输电中的应用与维护提供参考.     

全光纤电子式电流互感器的原理及应用研究

介绍了有源型和无源型两种典型的电子式电流互感器的工作原理.重点介绍了全光纤电子式电流互感器的技术原理及特点,以及在智能变电站中同GIS组合安装应用方式.     

可温度自动跟踪的高精度光纤光栅电流互感器

用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)粘贴到超磁致伸缩材料(giant magnetostrictive material,GMM)上作为电流互感器的传感探头,用硅钢片构建磁路系统以约束并引导交变电流产生的磁力线进入传感探头,实现交变电流的传感,此传感系统具有全光纤结构和抗电磁干扰能力。由于光纤光栅是波长编码器件,该文提出一种基于分布式反馈(distributed feedback,DFB)半导体激光器的正交解调方法。该解调方法结构简单,解调精度高,能够解耦波长信息的同时剔除了温度对光纤光栅波长漂移的影响,解决了光纤光栅对温度和应变交叉敏感的问题。实验结果表明,电流互感器最小可测电流为0.33A,最大可测电流为293.25A,满量程精度可以达0.11%。应用DFB激光器解调技术的光纤电流互感器,运用激光器的波长可调谐特性,采用经典控制理论的PID算法实现了电流与温度同时测量。     

光纤电流互感器对变压器差动保护影响的探讨

光纤电流互感器的应用显著改善了继电保护动作的准确性。光纤电流互感器在变压器差动保护的应用,从根本上解决了电磁感应式电流互感器磁饱和造成的差动保护误动作,并使得励磁涌流的暂态保护可以得到实际应用;最后讨论了光纤电流互感器对变压器差动保护的其他影响。     

基于最小二乘法的光纤互感器双路温补技术

全温范围内精度超差是制约全光纤电流互感器工程化应用的主要问题之一,针对该问题分析了全光纤电流互感器的工作原理,研究了温度对测量结果的影响,结合目前全光纤电流互感器的现场应用环境,提出了一种基于最小二乘法拟合的双路温度补偿算法,并通过实验验证了补偿算法的可行性。理论分析和实验结果表明,该算法可以在-40 ℃~70 ℃的范围内,将互感器的变比误差控制在0.2%以内,可以有效改善全光纤电流互感器在全温范围内的温度性能。     

ABB数字式光纤仪用互感器

介绍ABB数字式光纤仪用互感器（DOIT）的结构、技术特点和工作原理。DOIT的高压侧采用激光供电方式，其应用必将推动电力系统量测和保护的发展。