[实用新型]一种温度自动补偿型光学电压测量装置

说明书

技术领域

本实用新型一种温度自动补偿型光学电压测量装置，能在电压实时测量中，自动消除温度变化等因素的影响，使得测量结果更加准确。

背景技术

随着电力传输系统容量的增加和电网运行电压等级的提高，传统的电磁式电压互感器因其自身传感机制所限而呈现出种种难以克服的问题。目前，在电网中大量投入使用的电压互感器大多数是传统的电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）。传统的电压互感器一般存在体积大、重量重、绝缘困难、易铁磁谐振等缺点。随着智能电网的推进，电网设备正朝着轻型化、高精度化、智能化方向发展，目前使用的传统电压互感器已难以满足电网发展要求。与传统电压互感器相比，光学电压互感器具有频带宽、动态范围大、安全性高、绝缘性能好等一系列优点，近年来得到了较为广泛的关注。目前常用的光学电压互感器主要基于Pockels效应。理想情况下，基于Pockels的光学电压互感器可实现对一次电压的精确复现，但研究表明在实际应用中由于传感材料易受环境温度变化的影响，导致光学电压互感器的测量精度降低，减缓了其实用化的进程。

针对光学电压互感器的温度漂移问题，目前，有些研究人员提出了采用比较式测量的方式，即利用校正传感器对测量传感器的输出进行校正，提高测量准确度。但是校正传感器同样存在温漂问题，也会受到环境温度变化的影响，无法有效解决温漂问题。本装置通过高频采集装置采集校准电压值，通过计算任意时刻系统灵敏度K和初始误差b，由于这两个参数是随着温度变化而变化的，而                                                ，当某一时刻的系统灵敏度K和初始误差b得到了确定，就可以根据上述公式测量出母线电压。本装置的结构实现了高低压侧的完全隔离，安全性较高。

发明内容

针对目前光学电压测量装置在实际应用中存在的易受温度影响的问题，本实用新型提出了一种温度自动补偿型光学电压测量装置。由于采用了一个和高压侧完全相同的校正单元，在测量高压侧的同时也测量基准电压源，将测量的两组电压数据送入数据终端处理，可以测量任意时刻系统灵敏度K和初始误差b，由于这两个参数是随着温度变化而变化的，当计算出任意时刻的系统灵敏度和初始误差的大小，通过此刻测量的电压，就能测算出任意时刻的母线电压大小，彻底消除温度对于光学探头的影响，实现了整体自愈，同时该装置还具有一切光学电压测量装置所具有的优点，例如动态范围大、安全性能高、可输出数字信号等。

本实用新型的技术方案如下：

一种温度自动补偿型光学电压测量装置，包括光源、金属屏蔽装置，金属屏蔽装置内部填充有SF₆绝缘气体，金属屏蔽装置内设有位于其高压测量侧的第一光学探头、位于其自动校正侧的第二光学探头，光源通过两根光纤分别连接第一光学探头、第二光学探头，高压母线、基准电压源分别通过第一金属杆、第二金属杆在金属屏蔽装置形成稳定的电场，同时金属屏蔽装置屏蔽外侧电压线路对于测量线路的电磁干扰，使测量结果更加准确。第一光学探头、第二光学探头连接光电转化与处理装置，基准电压源连接高频精密采集装置，所述光电转化与处理装置、高频精密采集装置连接终端数据处理装置。

所述金属屏蔽装置左半部分内设有均压球，均压球通过第一金属杆连接高压母线L0，在金属屏蔽装置的左半部分形成稳定的电场，电场作用于第一光学探头，使线偏振光发生双折射，第一光学探头通过第一光纤连接光电转化与处理装置。

所述基准电压源通过第二金属杆作用于金属屏蔽装置内的第二光学探头，第二金属杆端部位于金属屏蔽装置内，在金属屏蔽装置的右半部分形成稳定的电场，第二光学探头通过第二光纤连接光电转化与处理装置，在电场作用下，第二光学探头里的线偏振光发生双折射，通过第二光纤传送到光电转化与处理装置。

所述金属屏蔽装置隔离成高电压感应单元、自动校准单元，高电压感应单元、自动校准单元并行排列连接，其连接处设有气孔。

所述光电转化与处理装置、高频精密采集装置连接数据总线，数据总线通过USB线连接终端数据处理装置。

所述光电转化与处理装置、高频精密采集装置均处于金属屏蔽装置内。

所述基准电压源为220V工频电压源。

所述第一金属杆、第二金属杆均为铁杆。

所述终端数据处理装置为工控机或者笔记本电脑。

本实用新型一种温度自动补偿型光学电压测量装置，技术效果如下：