光电电压互感器的误差及误差抑制方法研究

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1、第50卷总第575期电测与仪表V01．50No．5752013年第l1期ElectricalMeasurement&InstrumentationNOV．2013；l：光电电压互感器的误差及误差抑制方法研究李开成，孙健，何昊(1．强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)，武汉430074；2．江苏省电力公司电力科学科学研究院，南京210036)摘要：研究了基于电光效应原理的光电电压互感器的测量误差，分析了这些误差产生的各种原因，提出了抑制误差的各种方法。认为温度的变化会引起光功率和光波长的变化，同时引起光耦合

2、效率的变化；电光晶体存在的自然双折射降低了光电互感器的温度稳定性；光纤的扰动会引起光功率的波动；电子元器件的噪声、温度特性以及电磁干扰增加了互感器的测量误差。通过提高LED的驱动电流、对传感器采取温控措施、选用低噪声高稳定性器件以及加强电磁干扰与防护设计可抑制测量误差。这些方法在实际中得到了应用，证明了方法的有效性。关键词：光学电压互感器；电子式电压互感器；误差；误差抑制中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：1001—1390(2013)11-0001—03ResearchonErrorandErrorCon

3、trolofOpticalVoltageTransformerl21LIKai-cheng，SUNJian，HEHao(1．StateKeyLaboratoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China．2．ElectricPowerResearchInstituteofJiangsuProvince，Nanjing210036，China)Ab

4、stract：Thepaperstudiesthemeasurementerrorsofopticalvoltagetransformerbasedonelectro-opticaleffect，analvzesthereasonsoftheerrors，andputsforwardeffectivemethodstocontroltheerors．Thechangeoftemperaturewillcausethechangeoflightpowerandlightwavelength，andsimultaneou

5、slycausethechangeoflightcouplingeficiency．Thenaturalbirefringenceoftheelectro-opticalcrystalwilllowertemperaturestabilityofthevoltagetransformer．Theperturbationofopticalfiberwillcausethefluctuationoflightpower，andthenoisesandtemperaturecharacteristicSofelectron

6、icelementsandelectromagneticinterferenoewillcontributetotheerrorsofthevoltagetransformer．IncreasingLEDdrivingcurrent，controllingthetemperatureofthetransducer，choosingtheelementswithlownoiseandhighperformance，andtakingthedesignofanti—electromagneticinterferencec

7、aneffectivelycontrolandrejecttheerrors．Thesemethodshavebeenappliedtopracticalopticalvoltagetransformerdesignwithprovedeffectiveness．Keywords：opticalvoltagetransformer，electronicvoltagetransformer，eror，errorcontrol0引言角差是实现正确计量和保护的前提。本文着重研究基电子式电压互感器根据工作原理的不同可分为于电

8、光效应原理的无源光电电压互感器误差产生的不同的种类。目前研究较多的是基于电光效应原理的原因和抑制误差的措施。无源光电电压互感器和基于电容分压的有源光电电1光电电压互感器的原理与构成1压互感器⋯。互感器的测量误差(包括比差和角差)是无源光电电压互感器一般基于电光效应原理一。衡量其性能的最基本和最重要的指标，较小的比差和若以BGO(锗酸铋)作电光晶