Оптические трансформаторы напряжения реферат

Оптические трансформаторы

Сегодня для контроля и учёта активной и реактивной электроэнергии и мощности на промышленных предприятиях используют автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ). Их метрологические характеристики определяются в первую очередь установленными измерительными приборами и масштабирующими преобразователями — измерительными трансформаторами тока (ТТ) и напряжения (ТН), необходимыми для сопряжения измерителей с цепями высокого напряжения и тока.

Широко применяемые в настоящее время в АИИС КУЭ индукционные измерительные ТТ и ёмкостные и индукционные ТН имеют ряд существенных недостатков, влияющих на точность измерений, таких, как:* значительный тангенс диэлектрических потерь и ухудшенные переходные характеристики ёмкостных ТН;* малая ширина полосы пропускания и неравномерная частотная характеристика;* влияние вторичных цепей на точностные характеристики информационно-измерительного комплекса (далее ИИК).

На производстве не менее важны эксплуатационные характеристики (промышленная безопасность, эксплуатационные расходы), на которые негативно влияют следующие факторы:* насыщение ТТ при коротком замыкании;* явление феррорезонанса;* опасность размыкания вторичных цепей ТТ;* наличие внутри корпуса наполнителя (масло или элегаз);* большие габариты и масса устройств;* низкая сейсмостойкость.

Погрешность ИИК на основе индукционных и ёмкостных трансформаторов не бывает менее 0,2%. Большую точность измерений можно получить с помощью оптических измерительных ТТ и ТН, оснащённых цифровыми измерительными системами.

В основе работы оптического измерительного ТТ лежит магнитооптический эффект Фарадея (см. статью здесь), который заключается в повороте плоскости поляризации света при его прохождении через вещество, находящееся в магнитном поле. Используя этот эффект, можно добиться высокой точности измерений, а при регистрации параметров световой волны, отражаемой в конце оптического волокна, выходной сигнал датчика оказывается независимым от температурных воздействий и механических вибраций.

Первопроходцем в деле разработки оптических измерительных трансформаторов в конце прошлого века стала канадская компания NxtPhase, сегодня входящая в состав Группы Alstom. В таблице приведены основные характеристики её оптического измерительного ТТ.

В основе работы оптического измерительного ТН лежит электрооптический эффект Поккельса. Благодаря двухканальному методу измерения обеспечивается устойчивость к колебаниям температуры, вибрациям и изменениям яркости лазерного источника света. Оптические измерительные ТН разработки компании NxtPhase рассчитаны на токи 100-4000 А и напряжения от 110 до 800 кВ и обеспечивают такие же точностные характеристики, как оптические измерительные ТТ. При этом электронный блок выдаёт информацию с разрядностью 32 бита по 80 отсчётов на период (частота 4000 Гц) для систем защиты и по 256 отсчётов на период (12800 Гц) для систем измерения и контроля показателей качества электроэнергии.

Используя при построении ИИК индукционные трансформаторы, можно получить погрешность измерений 0,2%. Оптические ТТ с аналоговыми выходами в подобных схемах позволяют достичь погрешности 0,15%. Если же использовать оптические трансформаторы с цифровым выходом, вполне реально снизить погрешность до 0,11-0,1%.

Отметим другие ключевые преимущества оптических трансформаторов тока и напряжения по сравнению с индукционными и ёмкостными:* высокая точность сохраняется в широком диапазоне температур;* отсутствие электрических связей между силовыми и измерительными цепями исключает повреждения при аварийных режимах работы силовых сетей;* точное воспроизведение формы тока при коротком замыкании;* расширенная полоса пропускания и линейность амплитудно-частотной характеристики в широком диапазоне позволяют контролировать качество электроэнергии с учётом до 100 гармоник;* на порядок меньшая масса, позволяющая уменьшить размеры фундаментов и стальной арматуры, упростить инсталляцию;* увеличенный срок эксплуатации;* низкая восприимчивость к вибрации и повышенная сейсмостойкость;* повышенная безопасность вследствие отсутствия масла и элегаза;* вандалостойкость;* стойкость к загрязнённости полимерного изолятора;* простота утилизации.

При оценке экономического эффекта от использования оптических трансформаторов в ИИК на подстанциях 110 кВ мы пришли к выводу, что их установка целесообразна при коренной реконструкции имеющихся подстанций или построении новых. При этом комплексный измеритель параметров электрической энергии, встроенный в оптические трансформаторы, будет выдавать данные сразу для АИИС КУЭ, систем телемеханики и измерения параметров качества электроэнергии. Существенная экономия также достигается за счёт увеличения межповерочного интервала с 4 до 12 лет и исключения ряда поверочных процедур.

Об авторе: Дмитрий Каневский — ведущий инженер технического отдела ООО «ЛУКОЙЛ-ЭНЕРГОСЕРВИС».

Источник



Оптический трансформатор напряжения

Устройство и принцип действия оптического трансформатора напряжения. Генерация и получение оптического сигнала в электронно­оптическом блоке. Технические характеристики измерительной колонны. Обработка и анализ информации поступающей из датчиков.

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Что такое трансформатор. Явление электромагнитной индукции. Схема, устройство и принцип действия. Трансформатор тока и напряжения, силовой и разделительный трансформатор, автотрансформатор. Повышение и понижение напряжения с помощью трансформатора.

презентация [3,2 M], добавлен 27.05.2015

Структурная схема эффекта Поккельса — изменения показателя преломления вещества под действием внешнего электрического поля. Характеристики ячеек Поккельса. Условия эксплуатации оптико-электронного трансформатора напряжения. Погрешность его измерения.

реферат [130,5 K], добавлен 19.05.2014

Назначение и классификация трансформаторов напряжения, маркировка их обмоток и основные параметры. Элементы и условия эксплуатации трансформатора напряжения однофазного с естественным масляным охлаждением, технические характеристики и схемы его моделей.

контрольная работа [1,6 M], добавлен 03.03.2014

Назначение, технические характеристики и устройство измерительных трансформаторов напряжения. Описание принципа действия трансформаторов напряжения и способов их технического обслуживания. Техника безопасности при ремонте и обслуживании трансформаторов.

контрольная работа [258,1 K], добавлен 27.02.2015

Параметры трансформатора тока (ТТ). Определение токовой погрешности. Схемы включения трансформатора тока, однофазного и трехфазного трансформатора напряжения. Первичная и вторичная обмотки ТТ. Определение номинального первичного и вторичного тока.

практическая работа [710,9 K], добавлен 12.01.2010

Источник