光电直流电流及谐波电流互感器的研究

《光电直流电流及谐波电流互感器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学博士学位论文光电直流电流及谐波电流互感器的研究姓名：徐雁申请学位级别：博士专业：电气工程指导教师：叶妙元20041020摘要高压直流输电作为电力系统的一个发展方向在我国的国民经济中发挥着越来越重要的作用在直流输电中研究运用新的高压直流测量方法和技术已成当务之急本研究是结合西电东送直流工程国产化的要求而进行的本文在全面比较分析直流电流和直流谐波电流测量方法的基础上确定分流器和空心线圈为传感器以光纤传输信号和能量结合光电技术微计算机技术系统地分析了光电直流电流和谐波电流互感器的工作原理及影响其测量的多种因素提出了解决问题的具体方法和措施分流器测量电流具有不受磁场干扰及结构简单的属性特

2、别是结合光纤传输一举改变分流器无法隔离的不足为便于实现高低压电隔离的优点较之其它方法用于高压测量具有明显优势本文首先分析分流器受温度和应力的影响分析表明分流器在温度变化的情况下电阻值的变化会影响输出然而温度变化的应力影响则与上述影响相反可以部分抵消对于其它影响因素分析原因并研究给出了相应的解决方法只要采用适当的方法和技术可保证分流器良好的稳定性达到0.2级的测量准确度空心线圈用于直流谐波电流的测量不受直流分量影响并具有良好的频率特性本文重点研究空心线圈线性度频率响应和响应灵敏度的关系空心线圈的结构尺寸只影响其感应系数的大小不影响其线性其线性度主要取决于线圈的匝密度和截面积的均匀一致性惯性环节

3、解决了系统响应灵敏度与下限频率的矛盾针对小信号谐波电流的测量提出了单线圈等安匝模拟和多线圈叠置结构两种方法光电电光转换为光电互感器的重要组成部分针对直流和谐波电流的不同要求分别采用数字与模拟两种不同的光电电光转换及传输方式分析比较了各自的特点光供电和高压电路的低功耗要求是该互感器面临的新问题本研究提出独创的单纤传信号方式能显著降低高压侧电路功耗结合低功耗设计和光供电我们在国内首次实现了高压光供电直流电流及谐波电流的测量本研究在电磁兼容设计绝缘设计及直流大电流和谐波电流的试验方法上有针对性地做了些许研究对系统各部分作了大量的试验研制的120kV0.5级样机在西安高压电器研究所通过了型式试验关键

4、词分流器空心线圈直流电流谐波电流光电变换高压测量IAbstractHighVoltageDirectCurrent(HVDC)transmissionnetworkplaysacriticalroleinoureconomy.WecanmeasuresomeimportantquantitiesinHVDCtransmissionsystembyusingnewprinciplesandnewtechnologies.AnOptic-electricCurrentTransformer(OCT)appliedtodirectandharmonicmeasurementisdiscussedi

5、ndetailhere.Thisworkisinagreementwiththerequirementofthe“TransmissionofElectricityinWesternPartstoEasternParts”inChina.Basedonanalysisofthemeasurementmethodsfordirectandharmoniccurrent,thepropertiesforthehighvoltagecurrenttransducerwithaircorecoilandohmicshuntisexamined,thenthetransmissionofsignala

6、ndenergythroughopticfiberisproposed.TheprincipleofthisOCTandthemainfactorsaffectingthemeasurementareanalyzed,andlastthedetailedmeasurementtechnologiesaresuggested.Themainadvantagesofshuntaresimpleinthestructureandnomagneticinterference.Thevoltagedropacrosstheshuntisdigitized;digitalsignalistransmit

7、tedviaanopticfiberlinktogroundpotential.Therefore,thesecondarycircuitscanbeisolatedfromtheprimarypartofthetransducer.Themeasuringresultcanbechangedbytemperatureandstress.However,theresultshowsthattheaffects