基于反射式磁光晶体电流传感器的研究与应用

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xx123999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为判断电缆绝缘状况的重要手段,局部放电检测对于预防电力事故、保障电力系统安全稳定地运行具有重要意义。传统脉冲电流测量法存在抗干扰能力弱、灵敏度易受影响等缺点,而光学电流传感器因为抗电磁干扰能力强、绝缘性能好等优点日益受到重视,具有良好的发展前景。作为传感元件磁光晶体相比于光纤有着体积小、维尔德常数大、灵敏度高等优势,本文主要针对反射式磁光晶体探头进行了研究。本文首先通过琼斯矩阵推导并分析了磁光晶体光纤电流传感器的光学特性。搭建了基于磁光晶体探头的光纤传感测量系统,测试了该系统的交直流测量特性。该传感系统具有较高的灵敏度,工频电流信号测量分辨率小于5m Arms,直流信号测量分辨率高于10m A。为了克服局部放电电流小、频率高的难题,加入了集磁环使其能够测量电缆局部放电产生的高频脉冲电流。使用高磁导率、测量频率高、低矫顽力的镍锌铁氧体作为磁芯材料。同时为了能够使该传感系统性能最优化,使用COMSOL Multiphysics有限元分析软件仿真了加入集磁环时磁光晶体处磁场分布,分析了对集磁环性能的影响因素,确定了集磁环的尺寸以及磁光晶体探头的最佳安放位置。最终选择集磁环气隙长度为60mm,可提高测量灵敏度,并增强抗干扰能力。搭建了基于磁光晶体与集磁环的磁光晶体式脉冲电流传感系统,对该传感器系统的线性度、灵敏度等性能进行了测试。测试结果显示线性度良好,灵敏度可达102.1mrad/A;加入放大器进一步提高信噪比,交流信号测量分辨率低于0.2m Arms,直流信号测量分辨率也低于0.2m A;使用该传感系统在实验室测量了高频脉冲信号,能够测量高达120MHz和0.1m Apk的脉冲电流信号。对电力电缆针板放电缺陷模型进行测试,得到针板放电模型不同放电等级时的放电特征。实验结果表明:该传感系统对针板放电模型不同放电等级的响应具有线性关系,且线性度良好。
其他文献
作为消纳可再生能源的有效途径,直流微电网通过简单拓扑结构集成光伏、风电等分布式能源、储能装置和负载,同时克服了交流系统频率瞬变、电网谐波等问题,具有广阔的发展前景。但由于分布式电源侧的动能或以其他形式存储的能量被电力电子变流器隔离而无法参与电压调节,直流微电网呈现惯性小、弱阻尼的特性。为合理有效地利用变流器使之为系统提供惯性支撑,同时防止惯性过大导致响应时间过慢或输出功率越限,需研究考虑多约束下参
随着我国特高压输电的发展及柔性输电的成熟,高电压、大容量的输变电设备如变压器、电抗器等铁心本体在运行时长期承受着外施应力和复杂激励,由此导致的振动噪声和铁损问题日益严峻。针对复杂工况下铁心本体的振动噪声问题,本文从单片取向硅钢片在多重因素影响下的综合磁性能出发,结合无气隙、含气隙叠片铁心及并联电抗器模型的铁心振动噪声实验,基于磁-机械-声耦合原理,建立了仿真模型,并将仿真结果和实验结果进行了对比。
随着物联网的应用越来越广泛,人们对电力物联网的研究也越来越关注。感知层是电力物联网的基础核心层,目前最大的挑战是数据来源广泛,结构各异,没有统一的标准规范,同时感知层设备成千上万,数据安全问题也日渐严重。本文分别从数据标准和数据安全两个方面对电力物联网感知层进行了详细地分析,提出了一种物联代理信息承载模型,同时针对不同安全等级的数据给出了两种混合加密方案,保障数据快速有效传输的同时提高了数据的安全
以机器人为代表的人工智能是未来社会发展的方向,而知识工程在人工智能领域占据着基础地位,其重要程度不言而喻。知识工程与自然语言处理领域吸引了大批的科研和学者投身其中。文献作为自然语言文字最重要的组织形式,是获取知识和学习经验的主要来源之一。机器人若能够自动化地获取文献中的经验、存储经验,在人们遇到同类事件时,能帮助人们采取高效的应对方法。机器人是以计算机为大脑的,机器人的大脑不应仅会“计算”,还应该
随着人类社会经济的发展,温室效应、环境污染日趋严峻,寻求清洁环保、可持续发展的能源利用方式已刻不容缓。在此背景下,实现新能源与传统能源多能互补、协调优化的综合能源系统成为改善当前能源环境现状的有效途径。综合能源系统汇集了多种能量转换及储存设备单元,各种能源及设备之间存在复杂的耦合关系,如何经济高效地安排设备运行调度计划是综合能源系统推广应用过程中必不可少的研究课题。本文提出一种考虑电价需求响应手段
学位
为了解决初中物理网络教学平台资源利用率不高的问题,通过运用eF ront开源学习管理系统,构建初中物理资源模块分配型的网络教学平台,切实围绕教师、学生、师生互动三方面不断创新教学模式,打造智慧型课堂,从而既有效提升学生运用网络平台的自主学习能力,又不断提升课堂教学效率。一、e Front平台下初中物理教学体系构建
期刊
随着风力发电的快速发展,风电的装机容量呈现上升趋势。而风电场由于受到土地资源与风能资源的限制,常位于偏远地区,使得所接入的系统逐渐呈现弱交流电网特性。近年来,我国西部地区频繁出现直驱风电场与弱交流电网之间相互作用引发次同步振荡(SSO)问题,对系统稳定运行造成巨大威胁。本文针对直驱风电场接入弱交流电网引发的SSO问题,进行了如下研究。建立了直驱风电场接入弱交流电网各个部分的数学模型,并用短路比(S
学位
随着我国电力系统供电可靠性要求的提高以及干式变压器制造技术的不断发展,干式变压器具有环境性能优越、安全可靠性强、运行效率高等特点,干式变压器在配电网中所占比重越来越大。但由于干式变压器散热效率差,在过负荷运行及冷却系统故障时,更易发生局部过热的情况,从而加速绝缘材料劣化,降低运行可靠性,因此精确计算干式变压器热点温度是保证其安全稳定运行的关键。为了满足干式变压器日益增长的热点温度快速计算及实时评估