電力系統中光電電流互感器研究

　　原理圖如圖3所示，實(shí)驗結果如圖4、圖5所示。圖中曲線(xiàn)是在額定電流為1200 A時(shí)與標準0.1級TA比較所得的比差和角差結果。電流在80 A～2　　300 A、額定電流為1200 A時(shí)，比差值在0.2級精度，電流小于80 A時(shí)比差變差。這主要是噪聲及互感器靈敏度所限。同時(shí)把傳感頭放在-20 ℃～70 ℃的溫度范圍內，它的比差變化均小于0.3%。無(wú)源磁光式OCT的優(yōu)點(diǎn)是精度高、線(xiàn)性度好、測量范圍大、體積小、重量輕，在220 kV電壓下整個(gè)傳感器的重量約為20 kg。

圖3　磁光式無(wú)源OCT原理圖
Fig.3　Scheme diagram
of magnetooptic non-active OCT

圖4　磁光式無(wú)源OCT的比差
Fig.4　Ratio errors of magnetooptic non-active OCT

圖5　磁光式無(wú)源OCT相位差
Fig.5　Phase errors of magnetooptic non-active OCT

3　討論

　　經(jīng)過(guò)20多年的努力,人們對全光纖OCT的優(yōu)點(diǎn)及存在的問(wèn)題已有了正確的認識，進(jìn)行了較深入的研究，并嘗試了許多方法，解決光纖內雙折射給互感器帶來(lái)的不良影響。盡管3M公司聲稱(chēng)已研制成功了無(wú)偏光纖，但到目前為止還沒(méi)有見(jiàn)到真正商品化的全光纖OCT。所以在這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有徹底解決以前，全光纖OCT還很難應用于實(shí)際工程。然而，全光纖OCT是光纖電流測量技術(shù)的最終發(fā)展趨勢。
　　塊狀玻璃OCT經(jīng)過(guò)仔細設計和精密加工，用高Verdet常數、溫度特性良好的磁光材料，并利用幾何相位補償技術(shù)抵消全反射相位差，同時(shí)在光路結構上做進(jìn)一步的改進(jìn)，爭取使環(huán)境影響降為最低，從而具有體積小、重量輕、靈敏度高、價(jià)格低、性能穩定的特點(diǎn)，因此，它是全光學(xué)電流互感器實(shí)用化的首選產(chǎn)品。
　　有源OCT既利用了現有的實(shí)用技術(shù)，又利用了光纖的優(yōu)點(diǎn)，因此它的實(shí)用化速度會(huì )更快。目前，需要解決的主要任務(wù)是：高壓側電子線(xiàn)路在戶(hù)外長(cháng)期穩定運行及免維護問(wèn)題。
　　電力系統的在線(xiàn)測量、數字化繼電保護、控制、故障診斷及電力系統光纖網(wǎng)的發(fā)展，需要OCT。傳統TA的頻帶窄、動(dòng)態(tài)測量范圍小、故障飽和等缺點(diǎn)已不適應新一代電力系統的發(fā)展，這將更加激發(fā)人們加快OCT商品化生產(chǎn)的熱情。

4　結論

　　本文對電力系統中的光電電流測量技術(shù)進(jìn)行了分析，討論了作者所從事的數字調制式有源OCT和閉環(huán)塊狀玻璃式無(wú)源OCT的工作原理、實(shí)驗情況及其主要特點(diǎn)。盡管在研究開(kāi)發(fā)方面，取得了一些成果，但要真正實(shí)現實(shí)用化商品生產(chǎn)，還需要從原理、工藝、材料方法上做進(jìn)一步的努力，光電電流互感器的時(shí)代一定會(huì )到來(lái)。