光學電流互感器及其實現抗外磁場干擾的方法，涉及光學電流互感器及抗外磁場干擾的方法，它為了解決目前光學電流互感器存在的屏蔽效果有限、結構復雜、絕緣復雜和體積與重量大的問題。光學電流互感器，包括m臺光學電流傳感器為直通光路型，磁光玻璃沿通光方向的長度均為l，固定在絕緣托盤上，組成零和御磁結構Sm；光學電流互感器，包括m臺光學電流傳感器構成串聯的拓撲關系，組成零和御磁結構Sm；光學電流互感器實現抗外磁場干擾的方法為：使被測母線穿過光學電流互感器的中心位置，干擾電流igr位于Sm平面環路外的P點，由m臺光學電流傳感器按照零和御磁結構Sm布置；實現抗外磁場干擾的方法。本發明專利技術適用于電力系統電流互感器領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學電流互感器及抗外磁場干擾的方法。
技術介紹
電流互感器是電力系統不可或缺的電力設備，近年來發展了多種形式的電子式電流互感器，其中，基于法拉第磁光效應原理的光學電流互感器因其卓越的性能和潛在的優勢，已經成為最理想的電子式電流互感器，是電子式電流互感器發展的主要方向。按傳感光路結構的不同，光學電流互感器可分為閉合光路型光學電流互感器和直通光路型光學電流互感器，其中直通光路型光學電流互感器的結構更簡單、準確度和可靠性更高，因而更具應用前景。然而，直通光路型光學電流互感器是一種開環結構，其積分路徑不閉合，如此便失 去了閉合環路磁場積分所特有的抗外磁場干擾的優點。交流電力系統是三相運行的系統，直通光路型光學電流互感器對相間磁場干擾無能為力從而使其抗干擾能力較差，導致測量準確度下降，甚至出現出廠檢驗合格的光學電流互感器產品在現場安裝使用后測量準確度明顯下降甚至無法使用的情況。因此，抗相間磁場干擾能力是光學電流互感器面臨的一大技術難題，已經成為阻礙直通光路型光學電流互感器實際應用的重要因素。解決相間干擾問題具有相當的技術難度，國內外電流互感器的研究人員針對這一問題進行了長期大量深入的研究，綜合世界范圍的研究工作情況，目前解決相間干擾問題主要依靠磁屏蔽技術，其思想是依靠增加屏蔽罩等附加設備把外界干擾磁場“阻擋”在外，以此實現對外界干擾磁場的屏蔽，除此之外，目前沒有更好的解決辦法。磁屏蔽技術一定程度上解決了干擾磁場的問題，但是也存在不盡如人意之處，其缺點主要有(I)屏蔽效果有限，且由于屏蔽罩等屬于導磁性材料易導致屏蔽罩內部磁場發生畸變；(2)結構復雜，且使用不靈活；(3)絕緣復雜，解決舊問題的同時又帶來新的問題；(4)增加了電流互感器的體積與重量。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決目前光學電流互感器存在的屏蔽效果有限、結構復雜、絕緣復雜和體積與重量大的問題，提供一種。本專利技術提供了兩種光學電流互感器的結構，其中—種光學電流互感器，它包括光學傳感單兀、信號處理單兀和多模光纖，所述光學傳感單元包括m臺光學電流傳感器和一個絕緣托盤,m ^ 2 ;所述m臺光學電流傳感器為相同的直通光路型光學電流傳感器，所述m臺光學電流傳感器的磁光玻璃沿通光方向的長度均為1，m臺光學電流傳感器固定在絕緣托盤上，m臺光學電流傳感器通過多模光纖獨立輸出給信號處理單元；所述光學傳感單元的m臺光學電流傳感器組成零和御磁結構Sm ;光學傳感單元的光信號輸入端通過多模光纖與信號處理單元的光信號輸出端連通；所述信號處理單元由LED光源、光電探測器、前置放大模塊、Α/D轉換模塊、DSP模塊和電源轉換單元組成，電源轉換單元的電源輸入端連接在外部供電直流電源的輸出端，電源轉換單元的電源輸出端同時連接在LED光源的電源輸入端、光電探測器的電源輸入端、前置放大模塊的電源輸入端、Α/D轉換模塊的電源輸入端和DSP模塊的電源輸入端,所述LED光源的輸出端為信號處理單兀的光信號輸出端，光電探測器的m個輸入端為信號處理單兀的m個光信號輸 入端，光電探測器的輸出端連接在前置放大模塊的輸入端，前置放大模塊的輸出端連接在Α/D轉換模塊的輸入端，Α/D轉換模塊的輸出端連接在DSP模塊的輸入端，DSP模塊的輸出端為信號處理單元的待測電流的輸出端。本專利技術提供的另一種光學電流互感器，它包括光學傳感單元、信號處理單元、保偏光纖和多模光纖，所述光學傳感單元包括m臺光學電流傳感器和一個絕緣托盤，所述的m臺光學電流傳感器為相同的直通光路型光學電流傳感器，所述的m臺光學電流傳感器的磁光玻璃沿通光方向的長度均為1，m臺光學電流傳感器固定在絕緣托盤上構成串聯的拓撲關系，所述m臺光學電流傳感器之間采用保偏光纖連接；所述光學傳感單元的m臺光學電流傳感器組成零和御磁結構Sm ;光學傳感單元的光信號輸入端通過多模光纖與信號處理單元的光信號輸出端連通，光學傳感單元的光信號輸出端通過多模光纖與信號處理單元的光信號輸入端連通；所述信號處理單元由LED光源、光電探測器、前置放大模塊、Α/D轉換模塊、DSP模塊和電源轉換單元組成，電源轉換單元的電源輸入端連接在外部供電直流電源的輸出端，電源轉換單元的電源輸出端同時連接在LED光源的電源輸入端、光電探測器的電源輸入端、前置放大模塊的電源輸入端、Α/D轉換模塊的電源輸入端和DSP模塊的電源輸入端，所述LED光源的輸出端為信號處理單兀的光信號輸出端,光電探測器的輸入端為信號處理單元的光信號輸入端，光電探測器的輸出端連接在前置放大模塊的輸入端，前置放大模塊的輸出端連接在Α/D轉換模塊的輸入端，Α/D轉換模塊的輸出端連接在DSP模塊的輸入端，DSP模塊的輸出端為信號處理單元的待測電流的輸出端。上述兩種光學電流互感器實現抗外磁場干擾的方法為使被測母線穿過光學電流互感器的中心位置，S卩被測母線位于m臺光學電流傳感器組成的零和御磁結構Sni中心位置，設被測母線中的電流為i，則該電流i位于零和御磁結構Sm平面坐標原點O處，根據法拉第磁光效應，線偏振光通過第k臺光學電流傳感器的磁光玻璃時感應待測電流i產生的法拉第旋光角Pm表不為權利要求1.光學電流互感器，其特征是，它包括光學傳感單元(I)、信號處理單元(4)和多模光纖(3)，所述光學傳感單元(I)包括m臺光學電流傳感器(1-1)和一個絕緣托盤(1-2)，m彡2 ;所述m臺光學電流傳感器(1-1)為相同的直通光路型光學電流傳感器(1_1)，所述m臺光學電流傳感器(1-1)的磁光玻璃沿通光方向的長度均為l，m臺光學電流傳感器(1-1)固定在絕緣托盤(1-2)上，m臺光學電流傳感器(1-1)通過多模光纖(3)獨立輸出給信號處理單元(4);所述光學傳感單元(I)的m臺光學電流傳感器(1-1)組成零和御磁結構Sm;光學傳感單元(I)的光信號輸入端通過多模光纖(3)與信號處理單元(4)的光信號輸出端連通；所述信號處理單元(4)由LED光源(4-1)、光電探測器(4-2)、前置放大模塊(4_3)、A/D轉換模塊(4-4)、DSP模塊(4-5)和電源轉換單元(4-6)組成，電源轉換單元(4_6)的電源輸入端連接在外部供電直流電源的輸出端，電源轉換單元(4-6)的電源輸出端同時連接在LED光源(4-1)的電源輸入端、光電探測器(4-2)的電源輸入端、前置放大模塊(4-3)的電源輸入端、A/D轉換模塊(4-4)的電源輸入端和DSP模塊(4-5)的電源輸入端，所述LED光源(4-1)的輸出端為信號處理單元(4)的光信號輸出端，光電探測器(4-2)的m個輸入端為信號處理單元(4)的m個光信號輸入端，光電探測器(4-2)的輸出端連接在前置放大模塊(4-3)的輸入端，前置放大模塊(4-3)的輸出端連接在A/D轉換模塊(4-4)的輸入端，A/D轉換模塊(4-4)的輸出端連接在DSP模塊(4-5)的輸入端，DSP模塊(4_5)的輸出端為信號處理單元⑷的待測電流的輸出端。2.光學電流互感器，其特征是，它包括光學傳感單元(I)、信號處理單元(4)、保偏光纖(2)和多模光纖(3)，所述光學傳感單元(I)包括m臺光學電流傳感器(1-1)和一個絕緣托盤(1-2)，所述的m臺光學電流傳感器(1-1)為相同的直通光路型光學電流傳感器(1-1)，所述的m臺光學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
光學電流互感器，其特征是，它包括光學傳感單元(1)、信號處理單元(4)和多模光纖(3)，所述光學傳感單元(1)包括m臺光學電流傳感器(1？1)和一個絕緣托盤(1？2)，m≥2；所述m臺光學電流傳感器(1？1)為相同的直通光路型光學電流傳感器(1？1)，所述m臺光學電流傳感器(1？1)的磁光玻璃沿通光方向的長度均為l，m臺光學電流傳感器(1？1)固定在絕緣托盤(1？2)上，m臺光學電流傳感器(1？1)通過多模光纖(3)獨立輸出給信號處理單元(4)；所述光學傳感單元(1)的m臺光學電流傳感器(1？1)組成零和御磁結構Sm；光學傳感單元(1)的光信號輸入端通過多模光纖(3)與信號處理單元(4)的光信號輸出端連通；所述信號處理單元(4)由LED光源(4？1)、光電探測器(4？2)、前置放大模塊(4？3)、A/D轉換模塊(4？4)、DSP模塊(4？5)和電源轉換單元(4？6)組成，電源轉換單元(4？6)的電源輸入端連接在外部供電直流電源的輸出端，電源轉換單元(4？6)的電源輸出端同時連接在LED光源(4？1)的電源輸入端、光電探測器(4？2)的電源輸入端、前置放大模塊(4？3)的電源輸入端、A/D轉換模塊(4？4)的電源輸入端和DSP模塊(4？5)的電源輸入端，所述LED光源(4？1)的輸出端為信號處理單元(4)的光信號輸出端，光電探測器(4？2)的m個輸入端為信號處理單元(4)的m個光信號輸入端，光電探測器(4？2)的輸出端連接在前置放大模塊(4？3)的輸入端，前置放大模塊(4？3)的輸出端連接在A/D轉換模塊(4？4)的輸入端，A/D轉換模塊(4？4)的輸出端連接在DSP模塊(4？5)的輸入端，DSP模塊(4？5)的輸出端為信號處理單元(4)的待測電流的輸出端。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭志忠，于文斌，張國慶，申巖，李深旺，王貴忠，路忠峰，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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