全光纤电流传感器的实用化研究

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近年来,随着电力系统容量的不断扩大以及电网运行电压等级的不断提高,传统基于电磁传感原理的互感器由于其自身不可避免的缺点,越来越不能满足电网的发展需求。其它传感原理的新式互感器也正被向自动化和数字化方向发展的电网所迫切需求,特别是基于光纤传感技术的新型互感器也逐渐为人们所重视。  目前,国内的高校、研究机构、大型电力公司都纷纷投入到基于光纤传感技术的新型互感器的研究中来。但从相关的文献看来,该方向上的研究仍然困难重重,而阻碍其实用化的最大难题是温度变化引起传感光纤传感参数的不稳定。本文在充分了解课题国内外研究实际进展情况的前提下,确立将全光纤电流传感器实际应用中的温度补偿作为研究的重点。  首先,论文比较几种常见的光学系统的方案,确定系统选用偏振调制型双光路的光学方案,描述实验使用的传感头制作情况。  其次,论文提出将全光纤电流传感器的温度补偿分费尔德常数以及线性双折射这两方面进行。论文提出利用出射椭圆偏振光长轴斜率来补偿线性双折射率变化引起的误差。为证明该方案的正确性,本文进行系统的理论推导和结果仿真。提出利用比例法进行费尔德常数变化的补偿。  最后,论文详细的介绍所设计系统的电学部分以及实验搭建的测试平台。分析测试数据得出结论:使用所提出的温度补偿方案对系统进行修正后,在变温工作条件下,系统的测量精度可以达到IEC60044-8规定的0.2S,这也证明所提出的温度补偿方案的正确性。但在系统连续运行的情况下,测量结果会出现整体单方向偏移的现象。
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