[发明专利]基于光学电流传感器的差动保护装置

摘要

基于光学电流传感器的差动保护装置，涉及电力系统继电保护装置。本发明是为解决级联后的光学电流传感器输出光信号的载波光信号的光功率损耗严重的问题。本发明将第一光学电流传感器和第二光学电流传感器设置在保护区间的两端，光源通过多模光纤与多模光纤分束器的入射端连接，多模光纤分束器的输出端分别通过多模光纤和与第一光学电流传感器和第二光学电流传感器的入射端连接，第一光学电流传感器和第二光学电流传感器的出射端分别通过多模光纤和与多模光纤合束器的入射端连接，多模光纤合束器的出射端通过多模光纤与光信号处理单元的输入端连接。本发明适用于电力系统继电保护装置。

主权项

基于光学电流传感器的差动保护装置，其特征在于：它包括第一光学电流传感器(1)、第二光学电流传感器(2)、光源(10)、第一多模光纤(3a)、第二多模光纤(3b)、第三多模光纤(3c)、第四多模光纤(3d)、第五多模光纤(3e)、第六多模光纤(3f)、多模光纤分束器(4)、多模光纤合束器(5)、光信号处理单元(6)、差电流检测部件(7)和判定部件(8)；所述的第一光学电流传感器(1)包括：第一多模光纤准直器(14a)、第一起偏器(12a)、第一法拉第磁光元件(11a)、第一检偏器(13a)和第三多模光纤准直器(14c)，并且第一检偏器(13a)相对于第一起偏器(12a)以45°的角度设置；所述的第二光学电流传感器(2)包括：第二多模光纤准直器(14b)、第二起偏器(12b)、第二法拉第磁光元件(11b)、第二检偏器(13b)和第四多模光纤准直器(14d)，并且第二检偏器(13b)相对于第一起偏器(12b)以45°的角度设置；所述的第一光学电流传感器(1)和第二光学电流传感器(2)设置在保护区间(9)的两端；光源(10)发出的光信号P0通过第一多模光纤(3a)送入多模光纤分束器(4),多模光纤分束器(4)将接收的光信号P0平均分成功率相等的两束光，即：第一束光P01和第二束光P02；第一束光P01通过第二多模光纤(3b)送入第一光学电流传感器(1)的第一多模光纤准直器(14a)，第一多模光纤准直器(14a)将接收的光信号P01射入第一起偏器(12a)变成偏振光，该偏振光经过第一法拉第磁光元件(11a)，并在保护区间(9)一端侧流过的第一电流i1作用下，偏振光的偏振面产生角度与第一电流i1大小成比例的旋转，发生旋转后的偏振光通过第一检偏器(13a)进行检光，检光后的光信号送入第三多模光纤准直器(14c)，得到敏感第一电流i1的光信号P1x；第二束光P02通过第三多模光纤(3c)送入第二光学电流传感器(2)的第二多模光纤准直器(14b)，第二多模光纤准直器(14b)将接收的光信号P02射入第二起偏器(12b)变成偏振光，该偏振光经过第二法拉第磁光元件(11b)，并在法拉第磁光效应敏感保护区间(9)另一端侧流过的第二电流i2作用下，偏振光的偏振面产生角度与第二电流i2大小成比例的旋转，发生旋转后的偏振光通过第二检偏器(13b)进行检光，检光后的光信号送入第四多模光纤准直器(14d)，得到敏感第二电流i2的光信号P2x；光信号P1x和P2x分别通过第四多模光纤(3d)和第五多模光纤(3e)进入多模光纤合束器(5)的入射端，多模光纤合束器(5)将光信号P1x和P2x合束，得到敏感第一电流i1和敏感第二电流i2信息的合束光信号Px，光信号Px通过第六多模光纤(3f)输入到光信号处理单元(6)的信号输入端，光信号处理单元(6)的信号输出端连接差电流检测部件(7)的信号输入端，差电流检测部件(7)的信号输出端连接判定部件(8)的信号输入端。