[發明專利]全光纖電流互感器檢測系統

在審

• 申請號: 201510067181.4
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104635010A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 王彬栩;安磊;方偉;王飛軍;管金勝;葉斌;趙劍;陳毅杰
• 申請（專利權）人: 寧波永耀信息科技有限公司;國網浙江奉化市供電公司
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及電網智能檢測領域，尤其是涉及一種全光纖電流互感器檢測系統。

背景技術

隨著智能電網的大踏步發展，作為基礎核心設備之一的電流互感器也迎來了高速發展期。電流互感器除了應用于智能電網外，還成功應用于艦船電氣系統、電網行波測距、高壓直流輸變電、直流融冰、電源品質監測等多個工業領域，實現電流、電壓為基礎的多種電學參量的測量應用。目前，在我國1000kV最高電壓等級、新能源并網柔性直流輸變電、軌道交通電力及熱核聚變國際合作大科學工程等領域正在開展廣泛的應用。

傳統的電流互感器采用羅氏線圈，但是這種羅氏線圈很容易受到強電磁場的干擾。傳統互感器因絕緣可靠性差及電磁飽和、電磁諧振等缺陷造成的爆炸或測量失準問題，使得電網運行的安全性和穩定性降低。傳統互感器需要消耗大量的銅、鋁等有色金屬，對大氣、水等造成污染。

光纖電流電壓互感器在電力系統應用過程中存在著對環境的適應性和長期穩定性問題。并且光纖電流電壓互感器調制系數隨溫度漂移影響了互感器長期穩定性。

現有的電流互感器檢測系統，因此有必要予以改進。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種全光纖電流互感器檢測系統，它具有能安全精密地測量電網高壓一次側電流的特點。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明提供的全光纖電流互感器檢測系統，包括傳感光纖環、光路系統、電路系統和合并單元；

所述傳感光纖環，用于獲取待測處的電流信號并生成光強信號攜帶Faraday旋光角的數據信息；所述光路系統，用于通過光纖將數據信息傳輸到電路系統；所述電路系統，用于接收光路系統傳輸的數據信息并轉換成電路數字信號；所述合并單元，用于接收電路系統生成的電路數字信號并輸出識別信號。

進一步，所述傳感光纖環通過波片和反射鏡與光纖連接。

進一步，所述合并單元包括光源、耦合器、探測器、解調電子電路、起偏器、偏振分光和相位調制器；

所述光源發出的光線經過耦合器后被起偏器起偏為偏振光，所述偏振光進入相位調制器；所述相位調制器通過傳輸光纖與傳感光纖環連接；所述相位調制器與解調電子電路連接；所述解調電子電路與探測器連接；所述探測器與耦合器連接。

進一步，還包括設置于所述相位調制器輸入端的保偏光纜，所述保偏光纜另一端與傳感光纖環連接。

進一步，所述光源為寬帶光源。

進一步，所述合并單元采用插值法來實現傳感光纖環同步工作。

進一步，還包括自檢告警模塊，所述自檢和告警模塊用于實時監控光纖光學元件盒電路元件的運行狀態。

進一步，還包括分別與合并單元連接的線路保護模塊、母線保護模塊、穩控系統模塊、測控模塊和計量模塊。

采用上述結構后，本發明和現有技術相比所具有的優點是：

1、采用特殊的光纖纏繞方式，有效抑制了溫度漂移，克服了普通光纖互感器檢測精度受到光纖雙折射現的影響，雙折射現象會受到溫度的影響，從而存在檢測精度隨溫度變化產生的精度漂移。

2、采取了特殊的電路處理方案，同時開發了獨有的算法系統，消除了光源功率不穩定造成的影響，保證了系統運行的精度和穩定性。克服了光學互感器系統長期運行后，光源的輸出功率可能隨時間二產生衰減現象，會影響系統的精度和穩定性，

3、在光路中大量采用互易結構，傳感信號在發送和接收時通過同一光纖盒同樣的光學系統，可以克服大量的光學系統缺陷，同時提高了系統抗振動、抗干擾和抗溫度變化等性能。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是光纖電流互感器原理圖；

圖2是光纖電流互感器結構圖；

圖3是全光纖電流互感器原理圖。

具體實施方式

以下所述僅為本發明的較佳實施例，并不因此而限定本發明的保護范圍。

實施例，見圖1至圖3所示：

本實施例提供的全光纖電流互感器檢測系統，包括傳感光纖環、光路系統、電路系統和合并單元；

所述傳感光纖環，用于獲取待測處的電流信號并生成光強信號攜帶Faraday旋光角的數據信息；所述光路系統，用于通過光纖將數據信息傳輸到電路系統；所述電路系統，用于接收光路系統傳輸的數據信息并轉換成電路數字信號；所述合并單元，用于接收電路系統生成的電路數字信號并輸出識別信號。

所述傳感光纖環通過波片和反射鏡與光纖連接。