数字式光电流电压互感器的设计

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随着电力设备的电压等级日益提高,传统的电力互感器由于存在暂态响应差、易受电磁干扰等缺点,越来越不适应电力系统发展的需要.光学电力互感器由于能够克服传统电力互感器的这些缺点,因而拥有十分广阔的应用前景.论文通过对现有的各种光学电力互感器的原理和技术的研究,设计了一套数字式光电流电压互感器.该互感器主要分为三个部分:高压采样部分、光纤传输部分和低压数据处理部分.在高压采样部分中,设计了供电系统、电流采样线圈、电容分压器和采集器.其主要特点是提高了供电系统的稳定性,消除了传统电流采样线圈中存在的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、使用频带窄等弱点,提高了电容分压器分压比的稳定性,实现了采集器的低能耗和高精度的A/D转换.在光纤传输部分,通过对光纤性能的分析,设计了具有高耦合性和良好传输性能的光电转换单元,使测量系统具有很强的抗干扰能力.在保证互感器绝缘强度的情况下,在信号柱内添充耐压绝缘材料以保证不受外界温度的干扰和防止潮湿侵入.在低压数据处理部分,通过对合并器软、硬件的设计,研制出一套高性能的微机系统,可实现数据采集和规约转换功能,并能与各装置之间实现信息交换无缝连接.本装置经过有关部门的试验测试,各项试验结果均达到相应标准.试验证明,课题研制的数字式光电流电压互感器具有绝缘性好、体积小、造价低等优势,适应电力系统装置的自动化、集成化和数字化的改造趋势.
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