全光纤电流互感器研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第4期电子测量与仪器学报Z．22No．4·34·JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENT2008年8月全光纤电流互感器研究裴焕斗祖静陈鸿(电子测试技术国家重点实验室，中北大学信息与通信工程学院，太原030051)摘要：介绍了全光纤电流互感器工作原理，分析了光电探测器输出信号的特点，提出了在正弦调制下的数字相关检测方法，消除了光强、调制深度变化的影响，并阐述了测量原理、处理方法以及相关处理电路和软件的设计思路，将数据处理引入的延时缩短到小于3001~s的范围，提高了响

2、应速度。实验结果表明，最大比差为0．04998％，线性度达到0．9999824，达到了0．2级准确度的要求。关键词：全光纤电流互感器，相关检测，谐波，比差中图分类号：TM452文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4020ResearchonA11Fiber．opticalCurrentTransducerPeiHuandouZuJingChenHong(NationalKeyLaboratoryForElectronicMeasurementTechnology，Taiyuan030051ChinaSchoolofInformationandCommunic

3、ationEngineering，NoahUnive~ityofChina，ShanxiTaiyuan030051，China)Abstract：TheprincipleofAllFiber—OpticalCurrentTransducer(AFOCT)isintroduced．Byanalyzingthecharacteristicsofphoto—detectoroutputsignal，adigitalcorelativedetectionschemebasedonsinewavemodulationanddemodulationisputforward，wh

4、icheliminatestheinfluenceoflightintensitychangeandmodulationdepthchange．Themeasurementprinciple，processingmethodandthedesignideasofrelatedcircuitsandsoftwareareal—SOdiscussed．Thedelaycausedbydataprocessingisreducedtolessthan300txs，whichimprovestheresponsespeedofthetotalsystem．Experimen

5、taldatashowthatthemaximumratioeroris0．04998％andthelinearityisupto0．9999824，whichmeetstheprecisionrequirementof0．2class．Keywords：AFOCT，corelativedetection，harmonic，ratioeror．障诊断、电力数字网等发展的需要¨。1引言全光纤电流互感器是以Faraday磁光效应为原理来测量电流。因为采用光纤作为传感介质，所以目前，随着电力工业的迅速发展，电力传输系统在绝缘性、抗电磁干扰、可靠性等方面比传统的电磁容量不断

6、增加，运行电压等级越来越高，我们不得不式电流互感器有很大的优势，而且它不含有交流线面对棘手的强大电流的测量问题，一次仪表和二次圈，不存在开路危险。本文首先分析了全光纤电流仪表之间的电绝缘和信息传递的可靠性要求可能使互感器的工作原理以及光路输出信号的特点，给出传统的测量手段无用武之地。而在高电压、大电流了系统配置结构，讨论了信号处理的方法，并给出了和强功率的电力系统中，测量电流的常规技术所采实用的处理电路和软件框图。用的以电磁感应原理为基础的电流传感器(简称为CT)暴露出一系列严重的缺点：绝缘困难、制造成2全光纤电流传感器的系统配置本高、体积大、重量重、以及由于CT固

7、有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄和有油易燃易爆等缺全光纤电流互感器系统配置框图如图1所示，点，已难以满足新一代电力系统在线检测、高精度故系统采用全光纤结构。光路主要由SLD光源、分束本文于2007年4月收到。维普资讯http://www.cqvip.com第4期全光纤电流互感器研究·35·器、起偏器、检偏器、相位调制器、保偏光纤延迟线、day磁光效应，这两束圆偏振光的相位会发生变化波片、传感光纤和光电探测器等器件组成。由光源(A0=2VNI)，并以不同的速度传输，在反射膜端面发出的光经过一个3dB的分束器后由光纤偏振器处反射后，两束圆偏振光的偏振模式互换