[发明专利]一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法

权利要求书

1.一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于：

采用一台全光纤式光学电流互感器，其一次传感光纤先后盘绕在被保护设备两侧的一次导体上，实现被保护设备两侧零序差动电流的直接测量；

当测量的零序差动电流满足：

，且光学电流互感器及光纤链路自检均无异常时，则判定被保护设备发生了接地短路故障；

其中，为零序差动电流幅值，为零序差动保护定值。

2.如权利要求1所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，根据被保护设备两侧一次导体接线型式和选定安装位置的不同，光学电流互感器一次传感光纤对应采用不同的盘绕方式。

3.如权利要求2所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，当被保护设备两侧均为三相出线，设备内部无中性点时，

光学电流互感器一次传感光纤采用的盘绕方式是：一次传感光纤盘绕形成6个传感光纤环，所有传感光纤环的圈数一致，且均完全闭合；前3个传感光纤环安装于被保护设备一侧的A、B、C三相导体上，盘绕方向相同；后3个传感光纤环安装于被保护设备另一侧的A、B、C三相导体上，采用与被保护设备对侧所安装的传感光纤环相反的盘绕方向；整个光纤链路上在任意两个相邻传感光纤环之间均连接有两条长度相等、方向相反的一次传感光纤形成的光纤传感路径，且这两条一次传感光纤在物理空间上紧密贴合。

4.如权利要求2所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，当被保护设备一侧为三相出线，另一侧为星形接线，两侧的一次传感光纤安装位置均取三相导体位置时，

光学电流互感器一次传感光纤采用的盘绕方式是：一次传感光纤盘绕形成6个传感光纤环，所有传感光纤环的圈数一致，且均完全闭合；前3个传感光纤环安装于被保护设备一侧的A、B、C三相导体上，盘绕方向相同；后3个传感光纤环安装于被保护设备另一侧的A、B、C三相导体上，采用与被保护设备对侧所安装的传感光纤环相反的盘绕方向；整个光纤链路上在任意两个相邻传感光纤环之间均连接有两条长度相等、方向相反的一次传感光纤形成的光纤传感路径，且这两条一次传感光纤在物理空间上紧密贴合。

5.如权利要求2所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，当被保护设备一侧为三相出线，另一侧为星形接线，且星形接线侧一次传感光纤安装位置取中性点接地导体时，

光学电流互感器一次传感光纤采用的盘绕方式是：一次传感光纤盘绕形成4个传感光纤环，所有传感光纤环的圈数一致，且均完全闭合；前3个传感光纤环安装于被保护设备一侧的A、B、C三相导体上，盘绕方向相同；第4个传感光纤环安装于被保护设备另一侧中性点接地导体上，采用与被保护设备对侧所安装的传感光纤环相反的盘绕方向；光纤链路上在任意两个相邻传感光纤环之间均连接有两条长度相等、方向相反的一次传感光纤形成的光纤传感路径，且这两条一次传感光纤在物理空间上紧密贴合。

6.如权利要求1所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，全光纤式光学电流互感器包括依次连接的采集单元、传输光缆和一次传感器；

所述采集单元包括光源、耦合器、相位调制器、光探测器和调制解调电子电路；所述光源用于产生符合要求的光信号；所述耦合器将光源产生的光信号传输至相位调制器，并将从一次传感器经由传输光缆返回的光信号传到光探测器中；所述相位调制器对光信号进行调制；所述光探测器接收耦合器传过来的光信号，并转换为电信号送入调制解调电子电路进行运算；所述调制解调电子电路对相位调制器施加调制信号并进行解调运算，计算出零序差动电流；

传输光缆用于连接采集单元和光学电流传感器，并保持光信号偏振状态不变；

所述一次传感器包括由一次传感光纤盘绕而成的多个传感光纤环、连接在任意两个相邻传感光纤环之间的一次传感光纤构成的两条长度相等、方向相反的光纤传感路径、布置在一次传感光纤起始端的波片和布置在一次传感光纤尾端的反射镜；从传输光缆中传来的线偏振光信号通过波片转化为圆偏振光，在一次传感光纤中受被保护设备两侧一次导体上的一次电流作用产生相位偏移，偏振光最后被传感光纤尾端的反射镜反射后循原光路返回采集单元。

7.如权利要求6所述的一种基于光学电流互感器的接地短路故障判别方法，其特征在于，传输光缆由保偏光纤制成。