[发明专利]一种电力系统全光学过电压监测装置

摘要

本发明涉及一种电力系统全光学过电压监测装置，属于电压测量技术领域。包括：用于发出激光信号的激光源、起偏器、光学电场传感器、偏振分束器、光接收机、模数转换器、缓存器、处理器和工控机。本发明提出的电力系统全光学过电压监测装置，采用了集成光学电场传感器，由于光学电场传感器中不含有金属，对原电场影响较小，因此具有较高的测量可靠性；本测量装置具有很大的频率范围，在工频和过电压频率下频响一致，因此能兼顾工频电压以及内过电压和外过电压的测量，本装置除用于电力系统中的过电压在线监测以外，还能用于试验、调试过程中的过电压测量，为可能出现的设备故障提供分析数据。

主权项

一种电力系统全光学过电压监测装置，其特征在于该过电压监测装置包括：激光源，用于发出激光信号；起偏器，用于通过光纤接收光源输出的激光信号，并将激光信号转化为线偏振光；光学电场传感器，用于通过光纤接收线偏振光，将线偏振光分解为在传感器晶体的快轴和慢轴上传播的两路偏振光信号，并用于感应电力系统中的电压产生的电场，基于泡克耳斯效应，传感器感应的电场改变晶体快轴和慢轴中传播光的折射率，对两路光进行调制，使两路光产生与电场大小相对应的相位差，两路光在传感器晶体的输出端发生干涉，得到包含有电力系统中电压变化信息的椭圆偏振态激光；偏振分束器，用于通过光纤接收光学电场传感器输出的椭圆偏振态激光，并使偏振态信号转化为两路光强度信号；光接收机，用于通过光纤接收偏振分束器输出的任意一路光强度信号，并将该光强信号转化为电压信号；模数转换器，用于通过射频电缆接收光接收机的电压信号，并将电压信号的模拟量转换为数字信号；缓存器，用于存储模数转换器的数字电压信号；处理器，用于根据设定的电力系统的过电压阈值，对上述缓存器中的数字电压信号进行判断，若数字电压信号小于或等于过电压阈值，则清空缓存，继续检测过程，若数字电压信号大于过电压阈值，则判定电力系统中产生了过电压，并将缓存器中的相应数据发送到工控机中；工控机，用于存储采集到的过电压信号并显示。