[发明专利]220千伏有源光纤电压互感器

说明书

本发明为一种有源光纤电压互感器。

现有技术中电力系统测量高电压的电压互感器，由于它们采用电磁感应原理，有铁芯和线圈，易受电磁干扰，且有铁磁共振出现。随着电力系统容量的增大，电压的升高，其体积越来越大，重量也随之增加。为了克服上述缺点，近十年来有些国家已研制出一些光纤电压互感器，用于测量电力系统的高电压。其中多数为无源光纤电压互感器，关于有源光纤电压互感器只有ABB公司研制出产品并投放市场，其室外电子箱的电源是采用光致发光二极管PLD来解决的。

本发明的目的是采用了一种简单可靠的方法解决室外电子箱的供电问题。设计一种具有测量精度高，比差不大于±0.2％，体积小，重量轻，成本低，安全等优点的有源光纤电压互感器。

本发明所说的有源光纤电压互感器由电容分压电路、室外电子箱和室内电子箱三部分组成，室外电子箱包括预处理电路1，模数变换器3，电光变换器4，光电变换器5，变压器2和交直流变换器6；室内电了箱包括光电变换器8，电光变换器9，接收处理电路10，控制电路11，单片机12和显示电路13。

其构成为：在220千伏电网母线上接有分压电容C₁、C₂，分压电容C₂上取得的电压信号送到预处理电路1及变压器2；预处理电路1的输出端与模数变换器3相连接，模数变换器3的输出端与电光变换器4相连接；变压器2的输出信号经交直流变换器6变换成直流电压后与预处理器1、模数变换器2、电光变换器4和光电变换器5相连接；经电光变换器4输出的光由光纤7传送到室内电子箱中的光电变换器8，光电变换器8的输出端与接收处理电路10的输入端相连接，接收处理电路10的输出信号送至单片机12，单片机12与显示器13相连接；另外单片机12有一路反馈信号输出送到控制电路11，控制电路11的输出端与电光变换器9相连接，经电光变换器9输出的光由光纤7传送到室外电子箱中的光电变换器5，光电变换器5的输出信号送至预处理器1、模数变换器2，由此构成一个闭环反馈控制系统。

由于本发明与无源光纤电压互感器不同，它不用光学晶体，而是用电容分压器将220千伏高压分出一较低电压，再用串行模数变换器将其变为数字信号，利用光纤将此数字信号送至控制室进行处理。室外电子箱的电源是通过电容分压器利用特殊设计的变压器由高压母线获得。因此，该电压互感器具有安全，精度高，造价低，不易受电磁干扰等优点。

附图1：220千伏有源光纤电压互感器的方案框图。