基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器研究.pdf

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1、第38卷第l3期电力系统保护与控制Vl0l_38NO．132010年7月1日PowerSystemProtectionandControlJu1．1．2010基于马赫一曾德干涉仪的光纤电流互感器研究徐元哲，孙瑞丽，潘文明(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．宿州供电公司，安徽宿州234000)摘要：为进一步促进光学电流互感器(OCT)在电力系统中应用，将光纤传感技术与磁致伸缩材料相结合，提出了一种新型的OCT的设计方法。将干涉仪的两个臂分别沿平行于磁场方向和垂置与磁场方向回环粘贴在正方形磁致伸缩材料的两个表面上，确保光纤均匀、对称分布，上下表面上光纤正交排列、

2、匝数相同，形成双臂对称型的马赫一曾德干涉仪，得到了一定的温度补偿，消除了磁致伸缩材料热膨胀带来的测量影响，测量误差为0．65％，表明了该结构能达到温度补偿的效果，在一定程度上解决了阻碍OCT实用化进程的测量温漂问题。关键词：光纤电流互感器；马赫一曾德干涉仪；磁致伸缩材料；偏置磁场；温度补偿Studyonfiber-opticcurrentsensorbasedonMach．ZehnderinterferometerXUYuan—zhe1，SUNRui．1i，PANWen—ming2(1．SchoolofElectricalEngineering，NortheastDianliUn

3、iversity，Jilin132012，China：2．SuzhouPowerSupplyCompany，Suzhou234000，China)Abstract：Aimingatonesevereproblemopticcurrenttransducer(OCT)faced，temperatureexcursionthatbaflesitsutilityinpowersystem，thispaperpresentsanewmethodofdesigningOCTthroughcombiningopticalfibersensingandmagnetostrictivemater

4、ials．PastingthetwoarmsofinterferometeronthetwosurfacesofsquaremagnetostrictiVematerialrespectivelyandensuringthattheopticalfiberispasteduniformly，andthesameturnsopticalfiberispastedonthetwosurfaces，whichconstitutesasymmetricaltypeofarmsM—Zinterferometer．Thismakesfiber—opticcurrentsensorbasedo

5、nthemagnetostrictivematerialhavetemperaturecompensation．Itcartweakentheeffectsofthermalexpansionofthemagnetostrictivemateria1．Intheexperiment，themeasurementerrorofsensingheadis0．65％．Itshowsthatthestructurecallachievetheeffectoftemperaturecompensationtosomeextent，SOthatitCanmeetthedemandsofthe

6、developmentofmodernpowersystem．Keywords：fiber-opticcurrentsensors；Mach—Zehnderinterferometer；magnetostrictiVematerial：biasmagneticfield；temperaturecompensation中图分类号：TM45文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)13—0071-03感器取代传统的传感器。目前，光纤电流互感器特O引言以其高绝缘性、抗高电磁噪声、高线性度响应，结在发电、输电、变电等电力系统中，为了提高构简单等诸多优点，在高电压强电流的测量及

7、保护设备的运行安全可靠性及效率，必须对电流、电领域中得到广泛的重视和研究。本文介绍了基于马压、功率等电气参数进行测量。“准确测量任何时赫一曾德干涉仪的光纤电流传感器，并通过设计双臂刻的电流瞬时值”是电流互感器(CT)的理想测量的完全对称结构，对温度进行了一定的补偿，在一品质。广泛使用的铁磁线圈CT尽管稳态测量准确定程度上降低了温度的影响。且这种方法结构简度能满足0．2级的要求，但短路故障时存在磁路饱单，成本低廉。和现象，动态测量能力差，是保护装置误动和拒动1原理的主要原因⋯。电压