離散環(huán)路磁場積分理論及光學電流傳感零和御磁技術(shù)研究.pdf

1、直通光路、閉合光路是磁光玻璃光學電流互感器的兩種傳感結(jié)構(gòu)。直通光路結(jié)構(gòu)運行可靠性高，但抗磁場干擾能力差；閉合光路結(jié)構(gòu)抗磁場干擾能力強，但運行可靠性低?？煽啃耘c抗磁場干擾能力的矛盾是磁光玻璃光學電流互感器實用化的主要障礙。已有的抗磁場干擾技術(shù)或者不適用，或者效果不佳。本文采取讓外磁場進入但失去干擾作用的御磁技術(shù)路線，研究抵御磁場干擾的基礎(chǔ)理論及御磁技術(shù)，致力于解決直通光路型光學電流互感器的實用化難題。
　　針對直通光路型光學電流互感

2、器抗磁場干擾理論支撐不足問題，建立了離散環(huán)路磁場積分模型。提煉了離散環(huán)路磁場積分的科學問題，定義了零和P點概念，建立了離散環(huán)路磁場積分的一般表達形式，揭示了離散環(huán)路磁場積分的一般性物理規(guī)律，指出安培環(huán)路定律是此物理規(guī)律的特例。對于對稱多邊形離散環(huán)路，建立了其零和P點模型；對于正多邊形離散環(huán)路，建立了其零和P線模型與互易模型。離散環(huán)路磁場積分模型為解決直通光路型光學電流互感器的磁場干擾問題奠定了理論基礎(chǔ)。
　　針對單電流引起的磁場干

3、擾問題，提出了直通光路型光學電流互感器的對稱多邊形零和御磁技術(shù)。離散環(huán)路磁場積分規(guī)律表明，位于零和P點的電流產(chǎn)生磁場的離散環(huán)路積分為零?；趯ΨQ多邊形離散環(huán)路的零和P點模型，提出了對稱多邊形零和御磁技術(shù)，在理論上可完全消除單電流引起的磁場干擾現(xiàn)象。物理實驗支撐了這個結(jié)論。
　　針對多電流測量的磁場互擾問題，提出了直通光路型光學電流互感器的正多邊形零和御磁技術(shù)。以電力系統(tǒng)的典型三相布置為對象，基于正多邊形離散環(huán)路的零和P線模型，提出

4、了正多邊形零和御磁技術(shù)。對于電力系統(tǒng)三相典型接線方式，該技術(shù)可保證任意相都是其它相的零和P點，理論上滿足互易條件，效果上可完全避免磁場互擾現(xiàn)象。物理實驗證明了該技術(shù)正確性。
　　針對偏離零和P點的抗磁場干擾能力評價問題，建立了直通光路型光學電流互感器的磁場抗擾度數(shù)學模型。定義了刻畫抵御磁場干擾能力的磁場抗擾度概念，提出了直通光路型光學電流互感器的磁場抗擾度評價方法，并建立了其磁場抗擾度數(shù)學模型，為分析磁場干擾特性提供了有效工具。研

5、究了磁場的干擾因素及干擾規(guī)律，據(jù)此提出了提高磁場抗擾度的優(yōu)化方案，干擾電流位于零和P點某個鄰域內(nèi)時其干擾作用可忽略不計。物理實驗證明了優(yōu)化方案的有效性。
　　針對研究成果的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化問題，研制了零和御磁光學電流互感器產(chǎn)品樣機。面向氣體絕緣封閉組合電器（GIS），基于零和御磁技術(shù)的研究成果，集成現(xiàn)有的光學電流互感器自愈傳感技術(shù)，研制了零和御磁光學電流互感器。電力工業(yè)電氣設(shè)備檢驗測試中心按照國家檢測標準對其進行了產(chǎn)品型式試驗、按照國家電