高壓直流輸電有源光纖直流電流傳感器的研究.pdf

1、隨著大功率換流器的研究成功，高壓直流輸電已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，研究運(yùn)用新的高壓直流測(cè)量方法和技術(shù)已越來(lái)越重要。本課題即是結(jié)合“西電東送”直流工程國(guó)產(chǎn)化的要求，對(duì)高壓直流輸電中高壓極線直流電流的測(cè)量進(jìn)行的研究。 本文全面比較分析直流電流的測(cè)量方法，確定以分流器為傳感頭、以光纖傳輸信號(hào)和能量，結(jié)合光電技術(shù)來(lái)構(gòu)造高壓有源光纖直流電流傳感器的方案。 分流器測(cè)量電流具有不受磁場(chǎng)干擾及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特性，特別是結(jié)合光纖傳輸

2、改變了分流器無(wú)法隔離的不足，較之其它方法用于高壓測(cè)量具有明顯優(yōu)勢(shì)。本文首先分析了影響分流器性能的因素，根據(jù)分流器溫度變化時(shí)其電阻值會(huì)相應(yīng)改變，以及通過(guò)大電流時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力對(duì)分流器的性能有關(guān)鍵影響的特點(diǎn)，文中充分考慮散熱及電動(dòng)力因素，設(shè)計(jì)出外形類似電機(jī)殼體的傳感器結(jié)構(gòu)。本文還簡(jiǎn)要分析了分流器的測(cè)量誤差，并研究給出了相應(yīng)的解決方法，指出只要采用適當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)，可保證分流器具有良好的穩(wěn)定性。 光電、電光轉(zhuǎn)換為有源光纖直流電流傳感器的

3、重要組成部分，高壓側(cè)電路的低功耗要求是設(shè)計(jì)光供電式有源光纖直流電流傳感器的關(guān)鍵和難點(diǎn)。本文介紹了高壓側(cè)信號(hào)調(diào)制的幾種常用方法，V/F轉(zhuǎn)換器件AD7740因?yàn)榫哂辛己玫木群途€性，應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，構(gòu)造的高壓側(cè)調(diào)制電路功耗低，且對(duì)外圍元件性能要求不高，輸出的頻率信號(hào)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，在低壓側(cè)對(duì)信號(hào)的還原也簡(jiǎn)單易行，在本研究中得以應(yīng)用。 試驗(yàn)證明，本文研究的有源光纖直流電流傳感器高壓側(cè)的電路功耗低于50mW，將大大提高光供電系統(tǒng)的可靠性，