電容分壓型光學(xué)電壓互感器研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：TM451學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.31密級(jí)：公開工學(xué)博士學(xué)位論文工學(xué)博士學(xué)位論文電容分壓型光學(xué)電壓互感器研究博士研究生：王紅星導(dǎo)師：蔡興國教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化所在單位：電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院答辯日期：2010年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要光學(xué)互感器是智能變電站的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，光學(xué)電流互感器已經(jīng)有了實(shí)用化的產(chǎn)品問世，而光學(xué)電壓互感器由于受到測(cè)量精

2、度低且抵御外界電場(chǎng)干擾能力差等因素的影響，其實(shí)用化進(jìn)程相對(duì)緩慢。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的全面展開，光學(xué)電壓互感器的實(shí)用化研究已經(jīng)迫在眉睫。在綜合評(píng)述現(xiàn)有技術(shù)及應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，本文將電容分壓型光學(xué)電壓互感器確定為研究對(duì)象，針對(duì)其在實(shí)用化過程中所存在的主要問題，從高壓電容分壓器的分析設(shè)計(jì)、光學(xué)電壓傳感器的光路建模、光學(xué)電壓傳感技術(shù)以及互感器輸出特性等幾個(gè)方面對(duì)其展開了深入的研究。相間干擾電場(chǎng)對(duì)高壓電容分壓器的影響是電容分壓型光學(xué)電壓互感器外界電

3、場(chǎng)干擾的主要來源，因而計(jì)及相間干擾電場(chǎng)的高壓電容分壓器的設(shè)計(jì)是非常必要的。本文結(jié)合電容分壓型光學(xué)電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境，從本相分壓與相間干擾分壓兩個(gè)角度出發(fā)建立了高壓電容分壓器的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而提出了高壓電容分壓器的設(shè)計(jì)方法，并通過實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證了該方法的有效性。光路模型是分析光學(xué)電壓傳感器傳變特性的有效工具，通常采用的正入射光學(xué)電壓傳感器的光路模型不能準(zhǔn)確描述實(shí)際光學(xué)電壓傳感器的傳變特性。計(jì)及雙折射的影響，本文推導(dǎo)了關(guān)于任意起偏角的光學(xué)電壓

4、傳感器的光路模型和基于該光路模型的雙光路輸出模型。所建立的光路模型具有一般理論意義，利用它們可以更準(zhǔn)確的描述溫度變化通過干擾雙折射和晶體半波電壓對(duì)光學(xué)電壓傳感器運(yùn)行品質(zhì)的影響。光學(xué)電壓傳感器測(cè)量精度的溫漂問題是光學(xué)電壓互感器測(cè)量精度低的主要原因，現(xiàn)有的提高光學(xué)電壓傳感器測(cè)量精度的方法一般是在傳感系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)上采取措施，這不能徹底消除溫度對(duì)測(cè)量精度的影響。本文著眼于光學(xué)電壓傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了自愈光學(xué)電壓傳感技術(shù)，使光學(xué)電壓傳感器能