1 产品概述
1.1原理
纯光型电子式电压互感器是利用BGO晶体的线性电光效应,测量外加在晶体两端的电压大小的光学电压传感装置,由起偏器、1/4波片、电光晶体、检偏器及自聚焦透镜、耦合透镜C-lens等光学元件通过光学装配而成, 其原理示意图见图1。
图1 纯光型电子式电压互感器原理示意图
在外加电压作用下,各向同性的BGO晶体变为双轴晶体,产生人工双折射。双折射两光束的相位差δ与外加电压V成正比。
δ=(2π/λ)n03γ41V=(π/Vπ)V1.2
式中,λ为入射光波长;n0为BGO的折射率; γ41为BGO的电光系数;
Vπ为晶体的半波电压, Vπ=[λ/(2n03γ41)] 。
利用检偏器将外加电压对光的相位调制转变为对光强的调制,通过检测输出光强即可求得外加电压的大小。当检偏器的偏振轴与起偏器的偏振轴垂直,1/4波片的快慢轴与起偏器的偏振轴成45°夹角,电光晶体两个相互垂直的感应主轴与起偏器的偏振轴成45°夹角时,利用偏光干涉原理可知由检偏器出射的光强
I=I0(1+sinδ)/2
其中,I0为入射光经起偏器后的光强。
若外加电压为正弦交变电压V=Vmsin(ωt),且Vm<<Vπ,则有
I≈I0(1+δ)/2=I0[1+(π/Vπ)Vm?sin(ωt)]/2
出射光经光电变换及电路处理后,可得到独立于输入光强的量
U=Iac/Idc=πV/Vπ
检测U即可求得被测电压V。
1.2 产品特点
①体积小,重量轻,可靠性好,维护简单。
②复合支柱绝缘子(不充油、不充气)基本可免维护。
③一次、二次之间用光缆连接,绝缘性能优异。
④二次输出为光纤数字接口,无须保护装置保护,更具安全性。
⑤二次处理单元直接在复合绝缘支柱下安装,特别方便老站更新改造,不需要翻动地沟,也不需要对中控室设备作大的变动。
2. 产品的主要技术参数
设备最高电压 126kV
额定一次电压 110/ KV
额 定 频 率 50Hz
保护级额定输出 11585(有效值)
保护级的准确级 3P
测量级额定输出 11585(有效值)
测量级的准确级 0.2
二次变送器的直流供电电源 DC 220V±10%
产品外型尺寸 2080X500X450
产品总重量 150KG
二次输出接口方式 光接口数字信号输出
850nm,62.5/125μm多模光纤
检定周期 二年