[发明专利]GIS快速暂态过电压光学在线监测系统

权利要求书

1.一种GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于包括感应电极(1)、光学电压传感器(2)、LED光源(3)、光电探测器(4)和信号处理电路(5)，

GIS设备外壳上绝缘手孔(6)对应的手孔盖板(7)内侧表面上设置感应电极(1)，手孔盖板(7)的外侧对应设置光学电压传感器(2)，光学电压传感器(2)的高压电极连接感应电极(1)，光学电压传感器(2)的地电极连接手孔盖板(7)；光学电压传感器(2)基于泡克耳斯电光效应感应加载在感应电极(1)与手孔盖板(7)之间的暂态电压；

LED光源(3)的载波光信号通过光纤输入至光学电压传感器(2)，光学电压传感器(2)对所述暂态电压进行泡克耳斯效应电光调制得到调制后光信号，所述调制后光信号经光纤传送至光电探测器(4)进行光电转换，转换后的电信号经信号处理电路(5)采样解调，解调后的结果作为暂态电压监测采样结果。

2.根据权利要求1所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于还包括监测平台(8)，所述监测平台(8)用于对暂态电压监测采样结果进行分析处理，得到监测结果，并对监测结果进行显示和存储。

3.根据权利要求1或2所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于所述光学电压传感器(2)包括一号准直器(2-1)、起偏器(2-2)、λ/4波片(2-3)、BGO晶体(2-4)、检偏器(2-5)和二号准直器(2-6)，

LED光源(3)的载波光信号通过光纤输入一号准直器(2-1)准直后，经起偏器(2-2)变成线偏振光，再经λ/4波片(2-3)变成圆偏振光，圆偏振光通过BGO晶体(2-4)时，在暂态电压的作用下发生双折射变成椭圆偏振光，椭圆偏振光经检偏器(2-5)检偏后变成强度与暂态电压成正比的线偏振光，再经二号准直器(2-6)汇聚后得到所述调制后光信号；

所述BGO晶体(2-4)两侧镀金属电极，分别作为光学电压传感器(2)的高压电极(2-7)和地电极(2-8)，暂态电压加载在高压电极(2-7)和地电极(2-8)之间。

4.根据权利要求3所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于，所述光学电压传感器(2)配置密封壳(9)，密封壳(9)安装在手孔盖板(7)上。

5.根据权利要求4所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于，LED光源(3)、光电探测器(4)和信号处理电路(5)和监测平台(8)构成信号采集与监测装置，置于GIS变电站户内控制室；光学电压传感器(2)置于GIS变电站户外现场。

6.根据权利要求5所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于，感应电极(1)与手孔盖板(7)之间设置绝缘薄膜(10)。

7.根据权利要求6所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于，

GIS设备的高压母线导体(11)与感应电极(1)之间形成高压分压臂C1，感应电极(1)与手孔盖板(7)之间形成低压分压臂C2，手孔盖板(7)与变电站地电网连接，形成电容分压器；

光学电压传感器(2)基于泡克耳斯效应感应低压分压臂C2两端电压；监测平台(8)根据电容分压器的分压比，计算获得暂态电压的监测结果。

8.根据权利要求7所述的GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，其特征在于，

所述GIS设备外壳上设置多个绝缘手孔(6)作为分布式监测点；每个绝缘手孔(6)对应设置一个光学电压传感器(2)；每个光学电压传感器(2)对应配置一个LED光源(3)和一个光电探测器(4)。