離散環(huán)路磁場(chǎng)積分理論及光學(xué)電流傳感零和御磁技術(shù)研究.pdf

1、直通光路、閉合光路是磁光玻璃光學(xué)電流互感器的兩種傳感結(jié)構(gòu)。直通光路結(jié)構(gòu)運(yùn)行可靠性高，但抗磁場(chǎng)干擾能力差；閉合光路結(jié)構(gòu)抗磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)，但運(yùn)行可靠性低?？煽啃耘c抗磁場(chǎng)干擾能力的矛盾是磁光玻璃光學(xué)電流互感器實(shí)用化的主要障礙。已有的抗磁場(chǎng)干擾技術(shù)或者不適用，或者效果不佳。本文采取讓外磁場(chǎng)進(jìn)入但失去干擾作用的御磁技術(shù)路線，研究抵御磁場(chǎng)干擾的基礎(chǔ)理論及御磁技術(shù)，致力于解決直通光路型光學(xué)電流互感器的實(shí)用化難題。
　　針對(duì)直通光路型光學(xué)電流互感

2、器抗磁場(chǎng)干擾理論支撐不足問(wèn)題，建立了離散環(huán)路磁場(chǎng)積分模型。提煉了離散環(huán)路磁場(chǎng)積分的科學(xué)問(wèn)題，定義了零和P點(diǎn)概念，建立了離散環(huán)路磁場(chǎng)積分的一般表達(dá)形式，揭示了離散環(huán)路磁場(chǎng)積分的一般性物理規(guī)律，指出安培環(huán)路定律是此物理規(guī)律的特例。對(duì)于對(duì)稱(chēng)多邊形離散環(huán)路，建立了其零和P點(diǎn)模型；對(duì)于正多邊形離散環(huán)路，建立了其零和P線模型與互易模型。離散環(huán)路磁場(chǎng)積分模型為解決直通光路型光學(xué)電流互感器的磁場(chǎng)干擾問(wèn)題奠定了理論基礎(chǔ)。
　　針對(duì)單電流引起的磁場(chǎng)干

3、擾問(wèn)題，提出了直通光路型光學(xué)電流互感器的對(duì)稱(chēng)多邊形零和御磁技術(shù)。離散環(huán)路磁場(chǎng)積分規(guī)律表明，位于零和P點(diǎn)的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的離散環(huán)路積分為零?；趯?duì)稱(chēng)多邊形離散環(huán)路的零和P點(diǎn)模型，提出了對(duì)稱(chēng)多邊形零和御磁技術(shù)，在理論上可完全消除單電流引起的磁場(chǎng)干擾現(xiàn)象。物理實(shí)驗(yàn)支撐了這個(gè)結(jié)論。
　　針對(duì)多電流測(cè)量的磁場(chǎng)互擾問(wèn)題，提出了直通光路型光學(xué)電流互感器的正多邊形零和御磁技術(shù)。以電力系統(tǒng)的典型三相布置為對(duì)象，基于正多邊形離散環(huán)路的零和P線模型，提出

4、了正多邊形零和御磁技術(shù)。對(duì)于電力系統(tǒng)三相典型接線方式，該技術(shù)可保證任意相都是其它相的零和P點(diǎn)，理論上滿足互易條件，效果上可完全避免磁場(chǎng)互擾現(xiàn)象。物理實(shí)驗(yàn)證明了該技術(shù)正確性。
　　針對(duì)偏離零和P點(diǎn)的抗磁場(chǎng)干擾能力評(píng)價(jià)問(wèn)題，建立了直通光路型光學(xué)電流互感器的磁場(chǎng)抗擾度數(shù)學(xué)模型。定義了刻畫(huà)抵御磁場(chǎng)干擾能力的磁場(chǎng)抗擾度概念，提出了直通光路型光學(xué)電流互感器的磁場(chǎng)抗擾度評(píng)價(jià)方法，并建立了其磁場(chǎng)抗擾度數(shù)學(xué)模型，為分析磁場(chǎng)干擾特性提供了有效工具。研

5、究了磁場(chǎng)的干擾因素及干擾規(guī)律，據(jù)此提出了提高磁場(chǎng)抗擾度的優(yōu)化方案，干擾電流位于零和P點(diǎn)某個(gè)鄰域內(nèi)時(shí)其干擾作用可忽略不計(jì)。物理實(shí)驗(yàn)證明了優(yōu)化方案的有效性。
　　針對(duì)研究成果的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化問(wèn)題，研制了零和御磁光學(xué)電流互感器產(chǎn)品樣機(jī)。面向氣體絕緣封閉組合電器（GIS），基于零和御磁技術(shù)的研究成果，集成現(xiàn)有的光學(xué)電流互感器自愈傳感技術(shù)，研制了零和御磁光學(xué)電流互感器。電力工業(yè)電氣設(shè)備檢驗(yàn)測(cè)試中心按照國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了產(chǎn)品型式試驗(yàn)、按照國(guó)家電