基于LED光纖電流傳感器的污穢泄漏電流在線監(jiān)測的研究.pdf

1、變電站及輸電線路中電氣設備的防止污閃工作一直都是電力運行工作中的關鍵部分，為了防止污閃發(fā)生，需要對電氣設備的污穢情況進行檢測，檢測污穢的方法中最為準確的測量方法是檢測絕緣子表面的泄漏電流，通過對泄漏電流的實時檢測，以此可以動態(tài)的反映絕緣子表面的污穢情況。目前，隨著智能電網(wǎng)的大力普及，光纖電流傳感器(OFS)憑借優(yōu)越的電氣特性逐漸替代傳統(tǒng)的的電磁傳感器而被應用到電力系統(tǒng)中，光纖電流傳感器已成為電力系統(tǒng)中檢測電流中最具前景和最活躍的發(fā)展方向

2、。
　　 泄漏電流的測量是進行電氣設備預防污閃工作的重要基礎，將光纖電流傳感器應用于電力系統(tǒng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，具有重量輕、結構緊湊、易多路復用；抗惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、抗化學腐蝕；在傳感點無需用電、可以長距離分布式傳感；可低成本大規(guī)模生產(chǎn)等諸多優(yōu)點，使用光纖電流傳感器可以克服測量時強電磁環(huán)境的干擾，從而為線路的污閃防治絕緣配合提供精確的原始數(shù)據(jù)。因而本文首先設計了一種基于發(fā)光二極管(LED)的單向半波LED光纖電流傳感器，用于選擇

3、性的測量泄漏電流的正、負半周波，然后在此基礎上對其進行改進和完善，分析了LED光纖電流傳感器的工作原理，優(yōu)化設計處理電路，研制了雙向全波LED光線電流傳感器，為使用光纖電流傳感器進行泄漏電流在線監(jiān)測奠定了基礎。
　　 由于LED具有發(fā)光特性和單向?qū)ㄌ匦裕?jīng)過合理設計電路，使用LED對電流進行電光轉(zhuǎn)換，使傳感器能夠選擇性的測量泄漏電流的正、負半周波，后續(xù)采用硅探測器與放大器的組合電路完成光電轉(zhuǎn)換，得到便于測量的電壓信號。測試表明

4、，單向半波LED光纖電流傳感器的響應度可以達到40mV/mA，檢測頻帶在1～10kHz左右；改進設計的雙向全波LED光纖電流傳感器，使用兩個LED分別測量電流的正半周波和負半周波，然后通過使用差分電路將正、負兩個半周波合成為全波波形。經(jīng)過對雙向全波LED光纖電流傳感器的特性進行測試分析，驗證了該傳感器可以準確實現(xiàn)泄漏電流的前期分路檢測，中期光電傳輸，后期信號整合為完整的電信號。通過最后的泄漏電流測試，證實基于LED的光纖電流傳感器可實現(xiàn)