第7章_電壓電流互感器(編輯修改稿)
2025-06-16 09:19 本頁面
【文章內容簡介】 線圈輸出信號進行積分后再進行進一步的處理。在圖 78中，采用高精度低功耗的A/D轉換器實時地將信號由模擬量變成數字量，然后通過電光轉換經光纖送到低壓地面端進行電光轉換，再通過合適的 D/A轉換恢復成模擬量。 高壓電力母線測量線圈供電線圈A / D 轉換電光轉換電源光纖高電壓側低電壓側光電轉換信號放大信號處理測量保護積分圖 74 有源型電流互感器 有源型 ? 有源型光電電流互感器結構簡單，長期工作穩(wěn)定好，容易實現高精度、性能穩(wěn)定實用化的產品 ,是目前國內研究的主流。但是高壓側電源的產生方法比較復雜或者成本比較高，還有待于進一步研究。 全光纖型 ? 全光纖型光電電流互感器的傳感頭即是光纖本身 (而無源型光電電流互感器的傳感頭一般是磁光晶體，不同于全光纖型的傳感頭是特殊繞制的光纖傳感頭 )，其余與無源型完全一樣。 全光纖型 ? 處于高壓側的傳感光纖為單模光纖，而處于高、低壓兩側之間的傳光光纖為橢圓芯保偏光纖?；竟ぷ髟硎牵河傻蛪簜裙庠窗l(fā)出的光束經過光纖起偏器后變?yōu)榫€偏振光，其偏振方向與橢圓光纖的長、短軸成 45度角，故在傳光光纖中傳輸的是互為垂直的二束線偏振光。通過高壓側的延遲器后再變?yōu)樾D方向相反的圓偏振光，即左旋偏振光和右旋偏振光。它們在傳感光纖中繼續(xù)傳輸，并在電流產生的磁場作用下，各自旋轉了不同角度。 全光纖型 ? 兩束光在光纖末端被反射鏡反射，根據反射定律，它們的旋轉方向發(fā)生交換，即左旋偏振光變?yōu)橛倚窆?，右旋偏振光變?yōu)樽笮窆?。返程的二束光在電流作用下，偏振角再次發(fā)生旋轉，再經波片后，變?yōu)榛ハ啻怪钡亩€偏振光，但它們原來的偏振方向發(fā)生了交換，即前進時在 x方向的偏振光，返程時變?yōu)?y方向的偏振光，反之亦然。兩束光在起偏器中產生干涉，根據偏振干涉原理，就可以獲得被測電流的大小和相位。 反射器橢圓芯保偏光纖x光纖4l延時器單模傳感光纖載流導體yxy光源光電二極管耦合器光纖起偏器光纖相位調制器信號輸出信號處理單元圖 75 全光纖型 光纖電流互感器 原理框圖 ? 二束光除偏振方向互相交換外，它們都在同一根光纖中傳輸，周圍環(huán)境產生的光纖伸縮等效應對互感器的輸出幾乎沒有影響，因此可以從理論上排除外來的干擾。而由電流產生的相移為 ? 式中 V為傳感光纖的費爾德常數， N是環(huán)繞載流導體的光纖匝數， I為被測電流，系數 4是本方案中有二束偏振光在傳感光纖中往返二次傳輸的結果。干涉儀輸出的光強為 ? 式中 I0正比于光源的光強。由信號處理電路求出 (710)式的，再由 (79)式測出高壓母線中的電流大小和相位。 ? 全光纖型光電電流互感器的優(yōu)點是傳感頭結構最簡單，比無源的容易制造，精度和壽命與可靠性比無源型要高。缺點是這種互感器的光纖需要保偏光纖，比有源型和無源型所采用的普通光纖特殊，要做出有高穩(wěn)定性的保偏光纖很困難，造價比較高。 VNI4??)co s1(0 ??? II高壓光纖電壓互感 ? 和電流互
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