TA的每日心情 | 开心 2020-7-28 15:35 |
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0引言& w! X1 u0 y; l8 v& k+ U
电流互感器作为输电网络中最重要的设备之6 C( s: \/ }% t) L( x
一,为电能计量和继电保护提供测量参数和动作依, K; Y! e/ r8 _+ V
据。在输电网络快速发展的背景下.常用的电磁式电
8 \: J9 V) C d& C+ J) }: z- ^( c8 E+ s流互感器出现了重大的缺点,例如高压时绝缘困难。
" B* j0 u9 N! o1 C# Q5 ?模拟输出动态范围有限等,不能满足输电网络的发
8 {& ~' h. _# H4 U展要求,因此需要一种新型的电流测量技术以及实.
: J$ T Q" ]/ h& d' F" _1 t( u用化的装置。近年来,随着相关技术的发展,全光纤2 d( k u; n& H
电流互感器(Fiber Optic Current Transducer , FOCT)
9 S' `1 v |3 ]5 g成为目前最先进的一-种电流测量技术,可以较好地
- |7 X/ W6 ]8 X解决传统互感器存在的多个问题,代表了该制城的' |$ s- i6 J c" {2 n% H- M
发展趋势I-1。
; n1 G8 e- }/ W: e# T7 P8 r国际上目前有大量的机构研究FOCT技术并研
# l/ ^5 Y' d0 Y# t! z制样机,但因为较高的难度,只有个别单位能够研制
- W0 q2 N& |; @7 Y) Q, ?出滴足高准确度测量要求的样机。
6 U# K: m L- yFOCT的技术基础来源于较为成熟的光纤陀0 U( s, ^2 X4 K6 q: F3 w$ ~( [* ^
螺1-间。两者的关键内容基本相同,区别仅为FOCT
# P; g; A6 K1 _: v, v' k最关键的部件一感 应待测电流侮息的传感头是光
9 D$ l. d0 v7 U# z* g纤陀螺不具备的。由于无法从光纤陀螺的研究经验- \6 o; u% R; J0 y1 F# X
中得到参考,导致传感头成为FOCT的技术瓶颈。
$ Q4 K: F" C4 I$ J: d6 ^: Q# BFOCT传感头包含光纤传感部分及其封装保护
! ~9 K, R) B X: U装置,其中光纤传感部分包含全光纤M4波片.传感
' U2 g& r. q3 j: g3 r' X光纤、光纤端面反射镜等多个光纤器件。FOCT 的最
% e$ p0 k$ T" K( s; T% ^) K$ k3 L大难点是传感头中传感光纤的线性双折射效应。以
+ Z" g4 Z% |) }$ {( J4 k及传感光纤Verdet常数和光纤A/4波片相位延迟的% j3 x& n$ A+ z0 T
温度效应,这些负面效应会严重影响FOCT的性能。$ I" F" Z# \4 o+ `7 _( W: P
导致其准确度不能实现0.2S级叫(误差小于0.2%)。
: I/ s/ M. ^! |, o对于满足实际应用要求的传感头。以及能够综合解
$ a# U# |9 z1 C$ Y* Z0 }7 k6 v! U决各种负面效应的设计.制作及封装方法,目的仍然
3 {: L/ O* l. {, Z/ T是国内外的共有难题。
7 z _: n* u. _( ^- c( g. j c描述了FOCT传感头的一-种设计.制作及封装
, s- U/ x! S7 I' [1 b( k方法,可以避免各种负面效应的不利影响,并采用该1 D3 G/ f. ^+ e& [# C( C5 v: s
方法制作出了样晶。使所研制的FOCT样机可以实9 ? J2 a, p. g. L n4 R2 L
现高准确度测量。利用上述传感头后,实验显示,所
6 X! L: F2 O. i0 C9 [研制的FOCT样机达到了国标中最高的0.2S级测6 c& U; E R" e5 ^3 U/ M0 u* i
量准确度,并具有优异的测量稳定性。: G V+ y' y; e/ p4 w5 E# G
1基本原理及存在问题
# C+ m- z% Q2 w/ TFOCT的光路如图1所示,微光器输出足够功率
* Q, U. q6 h9 d( G, ?8 b# S. e+ f" s! N' w
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