光学电压互感器研究现状分析
1984年创刊(双月刊)
ISSN 1009-3664      CN 42-1380/TN

光学电压互感器研究现状分析
作者:王鹏雅 日期:2018-08-30 

光学电压互感器研究现状分析

王鹏雅
(三峡大学 电气与新能源学院,湖北 宜昌 443002)
摘 要:电力系统的发展对测量数据的准确性要求越来越高,致使光学电压互感器相较于传统类型互感器的优势越发明显,从而吸引众多科研人员。为了进一步了解和推进研究,文中介绍了电压互感器的分类及其基本思路,总结目前的几种新型光学电压互感器结构、思路以及各自优缺点,分析得出光学电压互感器的优势、改进方向及发展趋势。
关键词:高电压测量 传感头 保偏光纤 电光晶体 铁磁谐振
Analysis of Research Status of Optical Voltage
Pengya Wang
Department of Electricity and New Energy,China Three Gorges University,Yichang,Hubei443002,China
Abstract:The development of the power system requires more and more high-level measurement data. As a result, the advantages of optical voltage transformers in comparison with traditional types of transformers become more prominent, attracting many researchers. In order to further understand and advance the research, this article first introduced the classification of voltage transformers and their basic ideas, and then summarized the current structure and ideas of several new types of optical voltage transformers, their respective advantages and disadvantages. Finally, the advantages of the optical voltage transformer and its improvement direction and development trend are analyzed.
Keywords:High voltage measurement;Sensor head;PM fiber;Electro-optic crystal;Ferromagnetic resonance

0引言
由于电力系统快速发展,电力系统输电容量越来越大,传输电压等级越来越高,远距离输电越来越多,准确测量电力系统的各个数据至关重要。作为电力系统调试过程中常见的工作——电压测量,目前主要的测量方法是:电压互感器测量、分压器测量[ ]。
电压互感器在电力系统中起着非常重要的作用,根据其变换电压的原理不同而分成电磁式、电容式以及光学电压互感器三种。其中电磁式电压互感器以及电容式电压互感器存在体积过大、绝缘复杂的不足,而技术飞快发展,却对互感器要求越来越高;除此之外,也因为光学电压互感器有着自身巨大优势以及日新月异地发展趋势,使它成功吸引了众多科研人员的关注并且成为目前一个主要的研发方向。
1电压互感器的原理
电压互感器是把高电压转变成低电压用于监测的一种高压设备[ ],它基本原理与变压器一样。就现阶段来讲,我国电网中广泛应用电磁式电压互感器及电容式电压互感器[ ],但最有发展前景的为光学电压互感器。
图1为基于光电调试原理以及采用光电子技术,使绝缘性能良好地玻璃纤维传输电压信息的一种互感器,异于分压的部分光学电压互感器以及通过测电流间接地测电压的互感器[3]。包                                                                                               括光纤电压传感器、光电探测器、以及高压部分(高压绝缘套、绝缘气体)。图1中光源光通过准直透镜到达起偏器获得偏振光,而后通过1/4波片获得圆偏振光,进入到光电晶体得椭圆偏振光,通过检偏器得线偏振光,线偏振光再通过准直透镜及光电探测器[ ]。

图1 光学电压互感器结构图
基于泡克尔斯效应的光学电压传感器是目前研究以及应用都很多的光学电压传感器。晶体的电光效应是指某些晶体由于外加电场的作用,使其分子中原子的电子分布及其核的位置改变致使其折射率发生改变[4]。
此类光学电压传感器可以分成纵向调制型(即电场E与光传播方向平行)、横向调制型(即电场E的与光传播方向垂直)光学电压互感器[ - ]。两种泡克尔斯电压传感器电光效应的原理图分别为图2、图3。

图2 纵向光电效应 图3 横向光电效应
其他三类分别为基于逆压电效应、基于克尔效应和基于集成器件的光学电压传感器。
2光学电压传感器的测量原理

 【目前共有0篇对该新闻的评论】  【发表评论


  《通信电源技术》杂志网络版 telecom power technologies