光路结构参数对光学电流互感器运行稳定性的影响VIP免费

第32卷第20期电网技术Vol.32No.202008年10月PowerSystemTechnologyOct.2008文章编号：1000-3673（2008）20-0068-05中图分类号：TM452+.93文献标志码：A学科代码：470·4017光路结构参数对光学电流互感器运行稳定性的影响于文斌1，杨以涵1，郭志忠2，周建新3（1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京市昌平区102206；2．哈尔滨工业大学电气工程学院，黑龙江省哈尔滨市150001；3．国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市210003）InfluenceofOpticalPathStructureandParameteronOperatingStabilityofOpticalCurrentTransformerYUWen-bin1，YANGYi-han1，GUOZhi-zhong2，ZHOUJian-xin3（1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，ChangpingDistrict，Beijing102206，China；2．SchoolofElectricalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，HeilongjiangProvince，China；3．NARITechnologyDevelopmentCo.,Ltd.，Nanjing210003，JiangsuProvince，China）ABSTRACT:Thepooroperatingstabilityisoneoftheprimalproblemsoftheopticalcurrenttransformers(OCT)basedonFaradaymagneticopticeffect,whichbehaveasthestep-by-stepbreakdownofDCoperatinglightintensity.Thestructuralfeatureoftheopticalcurrentsensingheadwithclosedlightpathandthatwithstraightthroughlightpathareanalyzed;fromtheviewpointofopticalpathcouplingefficiency,theinfluenceofcouplinglosscausedbyopticalpathlengthofopticalcurrentsensingheadonDCoperatinglightintensityisresearched,thusthestraightthroughlightpathstructurepossessesbettertemperaturestabilityisdemonstratedtheoretically.Theapplicationinstancesofthestraightthroughlightpathstructurearepresentedinthispaperanditisproposedthatthesolenoidcollectingmagneticfieldopticalpathstructurebasedonthestraightthroughlightpathpossessessuchadvantagesashighmeasuringsensitivityandstrongabilityofresistingexternalelectromagnetinterferenceaswellassimpleandstablestructure,etc.,thereforethiskindofopticalpathstructurepossessesgoodprospectofpracticality.KEYWORDS:opticalcurrenttransformer；Faradaymagneticopticeffect；operatingstability；opticalpathlength；couplingefficiency；solenoidcollectingmagneticfieldopticalpathstructure摘要：基于法拉第磁光效应原理的光学电流互感器存在运行稳定性差的问题，其主要表现为直流工作光强的逐步衰竭。文章分析了闭合光路与直通光路光学电流传感头的结构特点，从光路耦合效率的角度讨论了光学电流传感头光程长度引起的光路耦合损耗对直流工作光强的影响，从理论上论证了直通光路结构具有更好的温度稳定性。文章最后介绍了直流光路结构的应用，提出采用直通光路的螺线管聚磁光路结构具有测量灵敏度高、抗外界电磁干扰能力强、结构简单稳定等优点，具有很好的实用化前景。关键词：光学电流互感器；法拉第磁光效应；运行稳定性；光程长度；耦合效率；螺线管聚磁光路结构0引言随着有关电子式电流互感器的国际、国内标准相继颁布[1-2]，相关应用研究正逐步展开[3-5]。电子式电流互感器主要有2种：基于法拉第电磁感应原理的罗氏线圈电流互感器和基于法拉第磁旋光效应原理的光学电流互感器[6]。与罗氏线圈电流互感器相比，光学电流互感器具有优良的动态电流测量品质，但存在2个技术难点：1）线性双折射引起的测量精度温漂问题；2）光路光强逐步衰竭的长期运行稳定性问题。这2个问题的存在严重阻碍了光学电流互感器实用化的进程[7-8]。光学电流互感器运行稳定性降低表现为：运行较长时间后，互感器直流工作光强明显减弱，并最终导致其失去测量功能[9]。目前对光学电流互感器的研究主要集中在输出特性和性能影响因素等方面[10-11]，对其运行稳定性的研究较少。光学电流互第32卷第20期电网技术69感器直流工作光强的特性主要取决于光路衰减系数，光路衰减系数又取决于光学电流传感头的结构和参数。本文将结合实验数...