[实用新型]闭环解调全光纤电流互感器

说明书

本实用新型公开了闭环解调全光纤电流互感器。该闭环解调全光纤电流互感器是在现有的反射式电流互感器上加入了闭环解调装置，通过阶梯波引入补偿相移，抵消电流引起的非互易相移，以提高系统的动态测量范围，同时信号处理单元采用方波调制方式，在光纤线圈中引入非互易的90°相位偏置，以解决余弦敏感性和方向性的问题，最终减小系统测量误差。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，特别涉及了一种闭环解调全光纤电流互感器。

背景技术

长期以来，电磁式互感器一直扮演着电力系统运行监视的重要角色。变电站中测量监视和保护控制依靠它来获得测量、计量、保护所需的电流、电压等信息。随着电网电压的提高及智能化一次、二次设备的发展，传统的电磁式互感器已逐渐暴露出其自身的缺点，如电气绝缘薄弱、体积笨重、动态范围小、存在铁芯饱和、铁磁谐振过电压等。

随着变电站自动化技术的深入发展，出现了一次、二次设备相互渗透、融合的新型智能化一次设备。光学电流传感器是将光学技术和组件引入电流传感领域，利用光作为传感手段和信息载体的一种新型电流传感器。其优势主要表现在：信号在传输过程中受外界电磁干扰影响小，同时带宽广、容量大、传输距离受限少；传感器以光器件为元件具有绝缘性好、体积小、重量轻、安全性高的优点。因此光学电流传感器从问世以来就被业界给予极大的重视，成为了替代传统电磁式电流传感器的一个热门选择。

全光纤型电流传感器(FOCT)使用的光纤既是通信载体又作为传感器件，传感光纤绕制在被测导体周围，通电测量导线周围产生的磁场对光纤中信号光影响，达到测量电流的目的。全光纤型电流传感器方案综合了电磁式互感器和光学电流传感器的优势，又派生出装配简单、灵活性好、可以根据需求增减绕制的匣数等优点，同时随着光纤制作成本的大幅下降，制作成本日趋低廉，因此得到广泛的研究。但是，由于制作传感头部分光纤承受温度、振动、压力等外界影响，使其在温度、振动敏感性比光学玻璃型电流传感器要求更高，这也成为阻碍全光纤型电流传感器实用化的一大障碍。

全光纤型电流传感器目前主要有单光路电流互感器、双光路电流互感器、干涉光学电流互感器和反射式电流互感器。反射式电流互感器更具有抗干扰优势，更适合作为电流互感器现场使用。在反射式电流互感器中，两束相干光束在传播过程中走过的管路完全一致，且在同一介质中传播，外接的干扰和元件制造偏差将会同时影响两束光，误差绝大分被抵消了；光行进的方向始终相同，不会引入相位差；光纤经反射镜反射，同样长度的传感光纤，光传输路程加倍，灵敏度提高。然而，反射式电流互感器在实用中还存在着不少问题，这些问题会带来测量结果的误差。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本实用新型提出了闭环解调全光纤电流互感器。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：