用于绝缘子串泄漏电流测量的光纤电流传感器.pdf

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1、第24卷第4期电力系统及其自动化学报Vo1．24NO．42012年8月ProceedingsoftheCSU—EPSAAug．2012用于绝缘子串泄漏电流测量的光纤电流传感器郑会军。，帅定新，陈洪，肖大帅～～阳一～一_一～詈一一一一(1．攀枝花学院电气信息工程学院，攀枝花617000；2．西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要：针对当前绝缘子串泄漏电流测量过程中存在的电磁干扰问题，该文利用光电转换和光信号一～．一稳一m定讪～一～一—性k一～一吣一，设一咄一一～一∞一一～一一～一～一一计并制作了

2、一套基于发光二极管(LED)的光纤电流传感器装置，分析了光纤电流传感器的输出特性。利用标准波对传感器进行了标定，采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流，实验室试验研究表明：该光纤电流传感器可以实现选择性的测量泄漏电流的正半周波或者负半周波，具有抗干扰能力强、线性度高、测量精度高等特点，可以满足对泄漏电流测量的基本要求。关键词：绝缘子串；泄漏电流；光电转换；光纤电流传感器；发光二极管中图分类号：TM855文献标志码：A文章编号：1003—8930(2012)04—0025—05OpticalFiberCur

3、rentSensorforLeakageCurrentMeasurementofInsulatorString～_亘一～一_曼mZHENGHui—jun～，SHUAIDing—xin，CHENHong，XIAODa—shuai!gtr=le(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，PanzhihuaUniversity，Panzhihuaca17000，China；2．SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJi

4、aotongUniversity，Chendu610031一，C一hi～na)一～一一一一．叫一一～一一口；～长期以来，高压输电线路绝缘子污闪事故严芯式的主要用于测量微电流的传感器，一般都无需重威胁电力系统的安全稳定运行l1]，而输电线路很高的采样率和测量带宽，此类传感器的特性与测绝缘子串上的泄漏电流与污闪有着密切的关系_3]，量现场的电磁环境关系密切，易受到越来越复杂的因此测量绝缘子串的泄漏电流成为监测输电线路电力设备结构和无时无刻不在变化的环境造成的绝缘子串表面污秽状态的主要手段之一。目前泄漏测量以

5、外强电磁影响而引入测量误差。电流测量中微电流传感器应用较多_4]，尤其是基于由于传感技术、电子技术的不断进步，采用优Rogowski线圈基本原理研制的传感器测量泄漏电化电路、滤波和屏蔽等措施来提高抗干扰措施_4]，流，无论是无芯式的主要用于测量大电流，还是有一些新型简便的在线监测装置不断问世。为此利用收稿日期：2012—04—28；修回日期：2012—05—17基金项目：国家自然科学基金资助项目(61170030)·26·电力系统及其自动化学报第24卷光纤传感器的光学特性受周围强电磁场的影响极极管不仅能

6、够防止反向电流过大而损坏发光二极小的特点，将光纤传感器应用于测量线路绝缘子串管，而且导通电路中与LED中流过的极性相反的泄漏电流。发光二极管IED(1ightemitting另外半周波电流，从而保证电路导通。传感器探头diode)具有高效节能、高可靠、长寿命、低维护、环的探测模块主要是光电转换器，用于转换探头传来保无污等优点，在众多领域都有广泛应用，同时，在的光信号为电信号。信号处理单元分析处理从光电电路中引入光电耦合技术不仅大大降低共模干扰转换器传来的电信号。的产生，从而达到降噪的目的，并且光电耦合器

7、件探头的输入端接在近地绝缘子的两端，地端为响应速度快，无触点，耐冲击，寿命长，通常具有毫发光二极管的低电位。探头支架为“[”钳形套圈微妙甚至纳秒级的响应时间，为使用光纤电流传感形结构，探头固定在支架上，通过光纤将信号输送器测量泄漏电流提供了技术支持。本文基于发光二至安装在线路杆塔上的光电转换器，进而由电缆将极管LED的发光特性和其抗干扰能力，集传感和信号引致杆塔以外的低压安全处进行信号的采集传导特性研制了一种光纤泄漏电流传感器装置，用和处理。由于发光二极管单向导通性和并联导通二于测量输电线路绝缘子串的泄

8、漏电流，可为污闪的极管的存在，当流过LED的泄漏电流恰好为LED预防提供精确的分析数据l6]。的正向导通电流时，LED发光产生信号进行传送，而与LED正向导通电流极性相反的另外半周波泄l采用LED的光纤电流传感器漏电流则是通过并联导通二极管D人地，从而使传本文自制的光纤电流传感器的基本结构如图感器选择性的测量与LED正向电流极性相同的泄1所示，传感器包括传感器头，传导光纤和探测器漏电流某个特定半周波信号，即所谓单向半波光纤模块部分。传感器头