【摘要】：針對全光纖電流互感器(FOCT)傳感環(huán)不閉合易受相間磁場干擾的問題進行了研究,并提出了一種提高不閉合FOCT抗相間磁場干擾能力的新方法。建立了不閉合FOCT相間磁場干擾數(shù)學(xué)模型,通過理論研究和仿真分析得出傳感環(huán)不閉合度、傳感環(huán)半徑、傳感環(huán)纏繞匝數(shù)和相間距離是構(gòu)成相間磁場干擾特性的主要因素,且總有兩個最佳方位角,使得相間磁場不會干擾本相FOCT準(zhǔn)確度。據(jù)此提出了一種最佳方位角優(yōu)化方法,即通過將FOCT擺放到最佳方位角,來提高抗相間磁場干擾的能力。實驗結(jié)果與理論分析相一致,并驗證了所提方法的正確性。通過該方法,相間磁場干擾引起的誤差由-0.27%下降到-0.02%,使不閉合FOCT滿足0.2級要求。
【圖文】：

不閉合FOCT相間磁場干擾示意圖

纖纏繞30匝，不閉合度為0.16%，本相初始比差為0%。2.1三相交流干擾仿真分析在初始條件的基礎(chǔ)上，設(shè)置A、B相角差為120°;A、C相角差為－120°。分別令I(lǐng)B=IC=IA，B、C相干擾電流共同作用于A相;IB=IA，IC=0，B相單獨對A相干擾;IB=0，IC=IA，C相單獨對A相干擾。則由式(18)得傳感環(huán)方位角θ對FOCT比差影響曲線。令I(lǐng)B=IC=IA，A、B相角差和A、C相角差都為0°，即φBA=φCA=0°。由式(18)得相角差為0°，B、C相共同干擾A相時，傳感環(huán)方位角θ對FOCT比差影響曲線如圖2所示。圖2傳感環(huán)方位角對FOCT影響Fig.2TheeffectofazimuthangleonFOCT由圖2可以看出，相角差為0°比相角差為120°時干擾嚴(yán)重;C相單獨作用引起的干擾誤差低于0.02%，低于FOCT能夠分辨的最小誤差，C相電流對A相幾乎無影響。FOCT比差隨著方位角變化而呈周期性波動，當(dāng)傳感環(huán)相對于相間軸旋轉(zhuǎn)到最佳方位角70°和310°時，相間磁場不會干擾本相FOCT準(zhǔn)確度;當(dāng)傳感環(huán)相對于相間軸旋轉(zhuǎn)到最差方位角10°時，相間磁場對本相FOCT干擾程度最嚴(yán)重。2.2鄰相干擾仿真分析根據(jù)以上分析，設(shè)置磁場干擾程度最嚴(yán)重的情況，即認為相角差都為零，φBA=φCA=0;且由于C相基本上不會干擾到A相，所以只考慮B相干擾，設(shè)置B相電流與A相電流相同，即IB=IA。在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大相間距離，令相間距離分別為0.2m、0.4m、0.6m和0.8m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時，相間距離d對FOCT干擾誤差影響曲線如圖3所示。圖3相間距離對FOCT影響Fig.3TheeffectofphasedistanceonFOCT由圖3可以看出，隨著相間距離增大時，相間干擾對本相FOCT影響降低，F(xiàn)OCT干擾誤差減校在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大傳感環(huán)半徑，令傳

旋轉(zhuǎn)到最佳方位角70°和310°時，相間磁場不會干擾本相FOCT準(zhǔn)確度;當(dāng)傳感環(huán)相對于相間軸旋轉(zhuǎn)到最差方位角10°時，相間磁場對本相FOCT干擾程度最嚴(yán)重。2.2鄰相干擾仿真分析根據(jù)以上分析，設(shè)置磁場干擾程度最嚴(yán)重的情況，即認為相角差都為零，φBA=φCA=0;且由于C相基本上不會干擾到A相，所以只考慮B相干擾，設(shè)置B相電流與A相電流相同，即IB=IA。在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大相間距離，令相間距離分別為0.2m、0.4m、0.6m和0.8m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時，相間距離d對FOCT干擾誤差影響曲線如圖3所示。圖3相間距離對FOCT影響Fig.3TheeffectofphasedistanceonFOCT由圖3可以看出，隨著相間距離增大時，相間干擾對本相FOCT影響降低，F(xiàn)OCT干擾誤差減校在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大傳感環(huán)半徑，令傳感環(huán)半徑分別為0.1m、0.12m、0.14m、0.16m和0.18m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時，傳感環(huán)半徑r對FOCT干擾誤差影響曲線如圖4所示。圖4傳感環(huán)半徑對FOCT影響Fig.4TheeffectofcoilradiusonFOCT由圖4可以看出，F(xiàn)OCT傳感環(huán)半徑越大，相間磁場對本相FOCT干擾越嚴(yán)重。仿真結(jié)果表明，縮小傳感環(huán)半徑可以在一定程度上提高抗相間磁場干擾的能力。91

【參考文獻】

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1 李深旺;郭志忠;張國慶;于文斌;申巖;;集磁環(huán)式光學(xué)電流互感器的自校正測量方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2016年09期

2 宋璇坤;閆培麗;肖智宏;劉東偉;李永兵;;全光纖電流互感器技術(shù)應(yīng)用評述[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2016年08期

3 李超;林韓;徐啟峰;;線性測量法拉第旋轉(zhuǎn)角的新型OCT設(shè)計[J];電工技術(shù)學(xué)報;2015年24期

4 王夏霄;王野;王熙辰;王愛民;彭志強;;全光纖電流互感器動態(tài)特性實驗研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2014年03期

5 李深旺;張國慶;于文斌;郭志忠;申巖;;一種提高差分式光學(xué)電流互感器磁場抗擾度的新方法[J];中國電機工程學(xué)報;2013年36期

6 許揚;陸于平;卜強生;袁宇波;;光纖電流互感器對保護精度和可靠性的影響分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年16期

7 王立輝;何周;劉錫祥;閆捷;李佩娟;;反射式光纖電流互感器光波偏振態(tài)相互轉(zhuǎn)換過程中的誤差特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年01期

8 王sダ

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