基于法拉第效应的全光纤电流互感器研究

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随着电力系统输电电压等级和传输容量的不断提高,传统的电磁式电流互感器由于存在绝缘性能差、磁滞、磁饱和、精度低等缺点已难以满足当今社会的需要。光纤电流互感器由于具有绝缘度高、响应快、准确度高等传统电磁式电流互感器不可比拟的优点越来越受到人们的重视。  本文研究一种基于法拉第效应的偏振调制型全光纤电流互感器,这种电流互感器体积小、绝缘度高、响应快、测量精度高。首先,本文对传统电磁式电流互感器和光纤电流互感器的特点进行了比较,并阐述了光纤电流互感器的国内外研究概况。其次,对光纤电流互感器的理论基础进行了深入的研究,并在此基础上建立了光纤电流互感器数学模型;根据模型设计了光纤电流互感器光路系统,并根据光路特点选择了相关器件;根据光路系统输出信号的特点,设计了激光器驱动电路和光纤电流互感器信号检测电路,对检测电路的性能进行了单独测试;最后,设计了光纤电流互感器准确度测试系统,并对所设计的光纤电流互感器系统进行了整体测试。  测试结果表明,在相同的测试环境下,该光纤电流互感器的输出具有极好的线性,测试结果的电流准确度符合IEC60044-8规定的0.2S级,达到了预期的效果。由于光纤的线性双折射、费尔德常数与温度的关系较为复杂,光纤电流互感器的测量精度在一定程度上受到温度的影响,在后续的工作中将研究温度对该光纤电流互感器的影响,并对温度的影响进行补偿。
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