[发明专利]一种光差动保护装置

摘要

本发明公开了一种光差动保护装置，包括光信号产生单元、第一耦合器、第二耦合器、第一集成光学单元、第二集成光学单元、第一传感光纤、第二传感光纤、第一单模光纤、第一反射镜、第三传感光纤、第四传感光纤、第二单模光纤、第二反射镜、第一光电探测器、第二光电探测器、调制解调模块和保护逻辑判断模块。本发明通过传感光纤将载流导体中电流转换为两束偏振光相位差信息，通过设置传感光纤位置、绕向、匝数，直接在光路层实现构成差动保护所需的动作电流和制动电流测量。利用传感光纤在光路层面实现构成差动保护所需的动作电流和制动电流光运算，同时通过选择不同特性的传感光纤和设置传感光纤匝数实现比率制动，有利于简化差动保护动作判据。

主权项

一种光差动保护装置，其特征在于，包括光信号产生单元(1)、第一耦合器(2a)、第二耦合器(2b)、第一集成光学单元(3a)、第二集成光学单元(3b)、第一传感光纤(4a)、第二传感光纤(4b)、第一单模光纤(5)、第一反射镜(6)、第三传感光纤(7a)、第四传感光纤(7b)、第二单模光纤(8)、第二反射镜(9)、第一光电探测器(11a)、第二光电探测器(11b)、调制解调模块(12)和保护逻辑判断模块(13)；所述光信号产生单元(1)的第一输出端与所述第一耦合器(2a)的第一端口A连接，所述光信号产生单元(1)的第二输出端与所述第二耦合器(2b)的第一端口A连接；所述第一耦合器(2a)的第二端口B与第一集成光学单元(3a)的一端连接，第一耦合器(2a)的第三端口C与所述第一光电探测器(11a)的输入端连接；所述第二耦合器(2b)的第二端口B与所述第二集成光学单元(3b)的一端连接，所述第二耦合器(2b)的第三端口C与所述第二光电探测器(11b)的输入端连接；所述第一集成光学单元(3a)的另一端与所述第一传感光纤(4a)的一端连接；所述第一传感光纤(4a)的另一端与所述第一单模光纤(5)的一端连接；所述第一单模光纤(5)的另一端与所述第二传感光纤(4b)的一端连接；所述第二传感光纤(4b)的另一端与所述第一反射镜(6)连接；所述第二集成光学单元(3b)的另一端与所述第三传感光纤(7a)的一端连接；所述第三传感光纤(7a)的另一端与所述第二单模光纤(8)的一端连接；所述第二单模光纤(8)的另一端与所述第四传感光纤(7b)的一端连接；所述第四传感光纤(7b)的另一端与所述第二反射镜(9)连接；所述第一光电探测器(11a)的输出端与所述调制解调模块(12)的第一输入端连接；所述第二光电探测器(11b)的输出端与所述调制解调模块(12)的第二输入端连接；所述调制解调模块(12)的输出端与所述保护逻辑判断模块(13)连接；工作时，所述第一传感光纤(4a)、所述第二传感光纤(4b)分别以正绕向设置在待保护单元(10)两侧，所述第三传感光纤(7a)以正绕向设置在与所述第一传感光纤(4a)相同位置，所述第四传感光纤(7b)以负绕向设置在与所述第二传感光纤(4b)相同位置；其中，由保护安装处指向待保护单元(10)方向顺时针绕向为正、逆时针绕向为负；所述第一传感光纤(4a)与所述第二传感光纤(4b)的匝数相等；所述第三传感光纤(7a)与所述第四传感光纤(7b)的匝数相等；光差动保护比例制动系数K＝N1V1/N2V2，其中N1为所述第一传感光纤(4a)的匝数，N2为所述第三传感光纤(7a)的匝数，V1为所述第一传感光纤(4a)的Verdet常数，V2为所述第三传感光纤(7a)的Verdet常数，K的取值范围为0～1。