反射式Sagnac型光纤电流互感器的关键技术

给出了反射式Sagnac型光纤电流互感器(RS-FOCT)检测相位差与传感光纤Verdet常数及线性双折射、1/4波片相位延迟、相位调制器尾纤偏振串音和延迟光纤偏振串音等参数的定量关系,确定了它们的温度相关性是造成户外型RS-FOCT变比误差的主要原因,并采用传感光纤螺旋绕制、变比误差自补偿、降低相位调制器和延迟光纤偏振耦合等方法加以抑制。分析了RS-FOCT偏振非互易误差的产生机理,提出了偏振器尾纤快轴通光消除非互易波列相干性的误差抑制方法。实验结果表明:在-40～60℃范围内,敏感环路温度变化时变比误差不超过±0.2%;相位调制器、延迟光纤温度变化造成的变比变化量分别由1.828%和5.96%减小到0.283%和0.053 1%;偏振器输入尾纤温度变化引起的互感器输出准周期振荡被抑制。     

反射式光纤电流互感器光波偏振态相互转换过程中的误差特性

反射式光纤电流互感器是建立在光波偏振理论基础上的光学精密仪器,光波线偏振态与圆偏振态相互转化过程中/4波片、光纤感应头、反射镜等关键部件均会导致光波偏振误差。非理想的光波偏振特性引起光波偏振态随机耦合误差,造成偏振光波之间的串扰,导致光纤电流互感器测量精度误差。针对光纤电流互感器光波线偏振态与圆偏振态相互转化过程中的光波偏振误差特性,采用庞加莱球理论及Jones矩阵建立光纤电流互感器光波偏振模型,分析光纤电流互感器中线偏振态及圆偏振态演变过程;以光纤电流互感器光波偏振模型为基础,研究/4波片、90°相位延迟、传感光纤双折射、反射相位等主要环节对光纤电流互感器测量精度及线性度的影响,仿真并量化各种误差对R-FOCT性能的影响。     

Sagnac型光纤电流互感器变比温度误差分析与补偿

为提高互感器的测量准确度,基于光路系统的琼斯矩阵模型,推导出了互感器归一化变比的数学表达式,并对其中的温度敏感参数进行了分析,结果表明:圆双折射不产生变比误差,足够大的圆双折射可以抑制线性双折射随温度变化造成的变比误差;相位延迟和温度系数满足一定条件的1/4波片,可以减小Verdet常数随温度变化造成的变比误差.通过螺旋缠绕传感光纤引入圆双折射来抑制线性双折射的影响,并对互感器的变比按敏感头的温度进行分段线性差值补偿,减小了变比误差.实验结果表明:在-30 ～ 70℃范围内,补偿前后互感器的变比误差由0.84％减小到0.22％,验证了补偿方法的适用性和有效性.     

Sagnac式光纤电流互感器的光波偏振特性建模及误差特性分析

Sagnac式光纤电流互感器要求光波具有特定的偏振特性。起偏器、波片、保偏光纤主轴熔接等因素均会引起光波偏振误差,非理想的偏振光波导致互感器干涉信号串扰。围绕Sagnac式光纤电流互感器偏振误差特性,采用琼斯矩阵建立光纤电流互感器光波偏振模型,分析光纤电流互感器中线偏振态及圆偏振态演变过程;以光纤电流互感器光波偏振模型为基础,研究光波偏振器消光比、保偏光纤主轴熔接角以及波片相位延迟角对光纤电流互感器光波偏振及性能的影响。     

光纤电流互感器λ/4波片温度误差补偿

λ/4光纤波片温度位相差误差是光纤电流互感器最主要误差源之一。本文研究偏振光在非理想波片处偏振态的变换过程,分析波片位相差温度稳定性对互感器测量准确度影响机理,导出波片温度误差模型。在互感器闭环信号检测方案基础上,通过不等占空比方波相位调制,展宽零相位差干涉尖峰值;进而应用第二A/D转换器,提取干涉结果中直流信息,以此设计波片温度误差补偿方案。实验结果表明,通过补偿,在?40～60℃范围内,互感器测量电流比变化量从±0.75%降低到了±0.25%。     

全光纤电流互感器温度误差分析与温度误差补偿

全光纤电流互感器(FOCT)温度误差的主要来源是λ/4波片引起的温度误差和传感光纤维尔德常数引起的温度误差。通过综合分析环境温度对λ/4波片和维尔德常数的影响,推导出了总的温度误差与λ/4波片引起的温度误差和维尔德常数引起的温度误差之间的关系,利用曲线拟合的方法得到了λ/4波片相位延迟角初始值的合理取值为86°,搭建了FOCT温度误差测试系统对理论分析结果进行了试验验证。理论分析结果和试验测试结果都表明当λ/4波片的初始相位延迟角为86°时,在绝大部分温度变化范围内电流测量值的相对误差都小于0.2%的误差极限,实现了FOCT的温度误差补偿。     

特高压全光纤电流互感器关键技术及试验研究

为提高全光纤电流互感器（POCT）运行可靠性,结合POCT的技术原理及结构,从POCT宽频率传变技术、宽温度传变技术及抗振技术3个实用化关键技术方面对其进行了研究及试验,研究结果表明:缩短延迟环长度、采用滤波器降采样、优化光纤熔接工艺及降低偏振串音串扰等措施提高了POCT幅频特性,实现了在国标要求频率响应比差3%的范围内,频率范围可达3.5 kHz;Verdet常量及一次传感环内的1/4波片受温度较敏感是POCT产生测量误差的主要原因,通过对户外温度实时测量并提出了温度误差补偿方案,实现了在-40～85℃宽温度范围内测量比差可达±0.1%;通过绝缘凝胶固定光纤的设计,不仅避免了光纤受振动应力集中导致测量偏差及光纤断裂的可能性,也大大提高了POCT的应用需求。     

闭环光纤电流互感器误差分析与实验研究

介绍了一种电力输变电网络适用的光纤电流互感器,给出了一种基于DSP+FPGA的数字闭环信号检测方法,分析了互感器光路系统主要误差源及其相应抑制措施。依据电子式电流互感器标准IEC 60044-8,设计了互感器样机的各种准确度实验。实验结果表明:在-40～60℃范围内,样机对直流和交流电流的测量变比误差均小于±0.2%;室温条件下,直流电流测量变比误差小于0.1%,系统相位延迟约129.6′;工频电流15次以内谐波测量准确度优于0.2%,51次以内优于0.5%。研制的光纤电流互感器样机计量精度已经达到实用化要求。     

全光纤电流互感器的温度误差补偿技术

分析了全光纤电流互感器（FOCT）温度误差的主要来源,理论计算了温度变化下光纤λ/4波片与维尔德（Verdet）常数引入的误差,提出了一种温度误差补偿技术。通过在制作光纤λ/4波片时选择合适的初始相位延迟角,使λ/4波片引入误差与维尔德常数引入误差正好相反,从而达到相互补偿的目的。试验结果表明,通过补偿,FOCT能够满...     

船用光纤电流互感器冲击试验误差分析

对于船舶环境来说,因各类原因而产生的冲击对光纤电流互感器(FOCT)的影响不可忽略.分析了冲击对直波导共线型光纤电流互感器的影响,基于胡克定律和弹光效应建立了光纤延迟环在冲击机械应力作用下非互易性相位误差产生的数学模型,在模型中引入了机械平台固定部分的简谐受迫振动分析,并根据相关标准对FOCT样机进行了冲击试验,试验结果证明了误差数学模型的正确性,对分析补偿光纤电流互感器的冲击误差具有重要的意义.     

保护用电流互感器误差分析与计算方法的研究

介绍了影响电流互感器误差的因素,分析了在一定负载下二级电流互感器的误差特性计算方法与步骤,在理论上研究并计算了产品的误差特性。结合航空断路器用二级电流互感器工程实例进行计算,计算结果表明:理论值与实际测量值相近。     

非晶材料在小型电流互感器上的应用

将铁基非晶磁心应用到小型电流互感器上,研究了铁基非晶磁心对小型电流互感器的性能影响.结果表明,采用了铁基非晶磁心的小型电流互感器,在输入电流为0.2～6.0 A时,互感器的电流误差小于1％,相位差小于0.1°,且稳定性较好.铁基非晶磁心可以作为高精度小型电流互感器磁心.     

人工星形电容中性点法测量系统电容电流产生误差的研究

系统地分析了分相接入电容的大小对电容电流测量结果产生的影响,通过大量的误差计算,得出了合理选择外加电容数值的范围.     

瞬动校验电流评价与误差分解方法

瞬动校验电流的精度直接影响断路器瞬动保护特性的整定。通常要求施加的交流校验电流为幅值阶跃变化并满足一定的精度,施加的时间有严格要求,尽量减小突加过程在回路中产生的电流非周期分量。主要研究影响校验电流精度的各种因素,通过数学分析、仿真与试验,揭示诸因素对瞬动校验电流精度影响的机理和规律。阐述了校验电流评价与误差分析方法。该试验的研究成果将为提高瞬动校验调试与试验的水平提供理论指导和技术支持,同时也为瞬态过程的控制提供了思路和方法。     

0.002级弱电流互感器的研制

为满足电能计量中弱电流高准确度测量要求,研制了一种新型、高准确度、采用零磁通补偿原理和无源补偿方式的弱电流互感器研制.针对电流小到2.5mA的弱电流互感器一次绕组匝数多,容性泄漏电流影响大,提出控制绕组层间电压、层间电场强度和层间电容、优化设计的容性误差补偿线路等一系列技术措施,从而有效地降低了容性误差.该互感器的原理...     

基于不同检测方法的高压电流互感器误差比较与分析

目前对高压电流互感器的误差检测有多种方法,但缺乏对各检测方法所得误差结果差异性和准确性的比较分析。采用单相检测法检测电流互感器误差、考虑电压对电流互感器误差的影响计算电流误差的综合绝对值、额定电压下检测电流互感器误差3种检测方法分别对高压电流互感器的误差开展检测和比较分析,并对其差异原因进行了理论分析。结果表明,电压会使电流互感器的比差和角差向负方向偏移,当电流较小(特别是20%额定电流以下)时,电压对电流误差影响较大,随着电流增大,其影响逐渐减小直至可以忽略;低压下测得的电流互感器误差在电流较小时不够准确,电流误差的综合绝对值远大于在高压下直接测得的电流误差,对高压电流互感器的误差检测宜采用在额定电压状态下直接测量的方式。     

一种新型电子式电流互感器模拟信号处理系统设计

在电力系统中,基于Rogowski线圈的电子式电流互感器已被广泛应用于电流测量.本文介绍的互感器采用新型模拟信号处理系统对Rogowski线圈输出的信号进行处理,完成电流的测量和过载保护功能.简化了设计过程、降低生产成本,并且提高了互感器的精度,可达到0.2级要求.     

湖北玉贤变电站电流互感器误差仿真测量

使用电流互感器负荷误差仿真技术对湖北玉贤变电站的05级和0.2级电流互感器进行了误差检验。检验结果与出厂试验数据的偏差在检定规程允许的范围内。文章介绍了这种仿真测量线路的原理，测量与数据处理方法，并对测量结果的不确定度进行了分析。     

接地电阻测量中测量电流取值的探讨

本文分析了地网接地电阻测量时外加测量电流对测试结果的影响，对测量电流的合理取值问题进行了探讨。     

邻近并行载流导线对空心电流传感器测量影响

根据空心电流传感器的特点，给出邻近并行载流导线对其测量误差的两种不同分析方法，导出误差表达式，并用实验加以验证。