光学电压互感器的研究现状

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1、第29卷第2期苏州大学学报(自然科学版)Vol.29No．22014年7月JOUＲNALOFSOOCHOWUNIVEＲSITY(NATUＲALSCIENCEEDITION)Jul．2014光学电压互感器的研究现状谭巧，徐启峰，谢楠(福州大学电气工程与自动化学院，福州350108)摘要:光学电压互感器(OVT)具有许多传统电压互感器无法比拟的优点，在电力系统中有着广阔的发展前景．文章回顾了近十来年国内外光学电压互感器的发展，论述了不同类型OVT的工作原理和特点，最后分析了OVT研究中存在的主要问题和相关对策．关键词:电压测量;光学电压互感器;逆光电效应

2、;Pockels效应中图分类号:TG502文献标志码:A文章编号:1000－2073(2014)02－0036－08ＲecentＲesearchonOpticalVoltageTransducerTanQiao，XuQifeng，XieNan(CollegeofElectricEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract:Opticalvoltagetransducer(OVTforshort)usedtomeasurethevoltageofpowersy

3、stemissuperiortotheconventionalvoltagetransducerinmanyaspects，thusithasgreatpotentialofapplica-tion．Thepapersummarizedrecentdevelopmentofopticalvoltagetransducers，discussedthemainprinciplesandfeaturesofdifferentkindsofOVT．Finally，itanalyzedtheirmainproblemsandpossi-blesolutions

4、．Keywords:voltagemeasurement;opticalvoltagetransducer;inversepiezoelectriceffect;Pockelseffect0引言近年来，随着现代电力系统的高速发展，电网规模的不断扩大，特别是电网电压等级的提高和电网容量的大幅增加，以及继保和计量等要求的进一步提高，传统的电磁式电压互感器的现场运行规模也越来越大，逐渐显露出越来越多的局限性．因此，电力系统建设中迫切需要研发新型的互感器来取代传统的电磁式互感器．其中，采用光信号进行传输的传感技术受到了大家的重视和较快速的发展．这些年来，光学

5、电流互感器(opticalcurrenttransducer，OCT)技术取得了很大进步，它已经开始在小范围内实现了工程应用．而同样是以光作为载体的光学电压互感器(opticalvoltagetransducer，OVT)的研究和实用化进程则相对滞后，因此推进OVT的实用化研究是当前电力系统中光学互感器的研究重点．OVT是指利用光学介质来敏感电压，并使用光纤进行信号传输的测量型互感器;它既可以测量交流电压、直流电压，也可以测量瞬态电压(如脉冲电压、冲击电压等);并且，OVT还具有测量精度高、绝缘性能好、频带宽、同光纤传输网联网可实现遥测和遥控、易小型

6、化、易智能化、易实现多功能等诸多优点，这是传统的电压测量仪器设备所无法比拟的．因此，OVT的研究具有无比广阔的应用前景．收稿日期:2014－05－10作者简介:谭巧，讲师，博士研究生，主要从事光学电流、电压互感器研究．第2期谭巧，等:光学电压互感器的研究现状371OVT的研究历史和现状国内外对OVT的研究可以追溯到20世纪的60年代，美国的西屋电气公司最早成功研制了一台OVT，但是受到当时科学技术的影响，该OVT的准确度和稳定性比较差，因而只是停留在实验室阶段，未能实用化．随着20世纪80年代电子技术的飞速发展，各种新型技术(如半导体集成电路技术、激

7、光技术、光纤传感技术等)的兴起与逐渐成熟，OVT的研究开始步入实用化阶段，并在全世界范围内掀起了一阵OVT的研究热潮．国外比较大型的公司，如法国的ALSTHOM公司、加拿大的Nxtphase公司、瑞典的ABB公司、日本的东芝公司等，都投入了大量人力物力财力进行OVT的相关研究．到了90年代，OVT逐步进入了产品化研究阶段，并开始投入使用．如1992年，ABB公司研制的OVT在巴西的电力系统中投入使用，且运行状态良好．目前，ABB公司研制的EOVT(electro-opticvoltagetransducer，电光电压互感器)能够实现高压线路上电压的精

8、确测量，测量精度达到IEC标准要求的0．2级．而国内对OVT的研究起步较晚，90年代初主要研究单位有中国电力