电力系统中光电电流互感器研究

　　原理图如图3所示，实验结果如图4、图5所示。图中曲线是在额定电流为1200 A时与标准0.1级TA比较所得的比差和角差结果。电流在80 A～2　　300 A、额定电流为1200 A时，比差值在0.2级精度，电流小于80 A时比差变差。这主要是噪声及互感器灵敏度所限。同时把传感头放在-20 ℃～70 ℃的温度范围内，它的比差变化均小于0.3%。无源磁光式OCT的优点是精度高、线性度好、测量范围大、体积小、重量轻，在220 kV电压下整个传感器的重量约为20 kg。

图3　磁光式无源OCT原理图
Fig.3　Scheme diagram
of magnetooptic non-active OCT

图4　磁光式无源OCT的比差
Fig.4　Ratio errors of magnetooptic non-active OCT

图5　磁光式无源OCT相位差
Fig.5　Phase errors of magnetooptic non-active OCT

3　讨论

　　经过20多年的努力,人们对全光纤OCT的优点及存在的问题已有了正确的认识，进行了较深入的研究，并尝试了许多方法，解决光纤内双折射给互感器带来的不良影响。尽管3M公司声称已研制成功了无偏光纤，但到目前为止还没有见到真正商品化的全光纤OCT。所以在这个问题没有彻底解决以前，全光纤OCT还很难应用于实际工程。然而，全光纤OCT是光纤电流测量技术的最终发展趋势。
　　块状玻璃OCT经过仔细设计和精密加工，用高Verdet常数、温度特性良好的磁光材料，并利用几何相位补偿技术抵消全反射相位差，同时在光路结构上做进一步的改进，争取使环境影响降为最低，从而具有体积小、重量轻、灵敏度高、价格低、性能稳定的特点，因此，它是全光学电流互感器实用化的首选产品。
　　有源OCT既利用了现有的实用技术，又利用了光纤的优点，因此它的实用化速度会更快。目前，需要解决的主要任务是：高压侧电子线路在户外长期稳定运行及免维护问题。
　　电力系统的在线测量、数字化继电保护、控制、故障诊断及电力系统光纤网的发展，需要OCT。传统TA的频带窄、动态测量范围小、故障饱和等缺点已不适应新一代电力系统的发展，这将更加激发人们加快OCT商品化生产的热情。

4　结论

　　本文对电力系统中的光电电流测量技术进行了分析，讨论了作者所从事的数字调制式有源OCT和闭环块状玻璃式无源OCT的工作原理、实验情况及其主要特点。尽管在研究开发方面，取得了一些成果，但要真正实现实用化商品生产，还需要从原理、工艺、材料方法上做进一步的努力，光电电流互感器的时代一定会到来。