光学电流传感器的可靠性研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feihuaxp
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我国智能电网与高电压的发展,需要性能更加优越的新型电流传感器来匹配先进的电网系统。光学电流传感器作为新型电力测量设备,跟现在大规模使用的电流互感器相比有很多突出的优势,集中展现在抗干扰性能、绝缘还有暂态测量方面,目前它代表了下一代电流传感器的发展方向。虽然光学电流传感器的发展达到了产品市场化的阶段,但是还没有大量使用或在地区主要变电站安装运行。根本原因之一是作为新型设备,光学电流传感器缺少运行历史记录,可靠性不能得知,使得许多业内人员对其能长时间在电网上安全运行缺乏信任和信心。本文首先讨论光学玻璃电流传感器的输出精度问题,影响它输出结果的主要因数有传感玻璃材料的线性双折射、Verdet系数、温度以及光源系统提供光矢量的参数,前两者大小会受到光源输出波长的影响。目前升级后的光学电流传感器能够补偿温度变化带来的影响,因此,从色散角度分析输出。线性双折射与Verdet的色散以及它们的波长积累效应通过论文建立的光学电流传感器数学模型最终都会反映在输出中,光源的波长波动通过它们来影响输出,据此可求出工作波长允许的变化范围,以维系测量精度的稳定性。其次建立了光学电流传感器可靠性分析体系,该体系包括失效分析、判据选择、实验方案设计和可靠性数据分析四个部分,对各种不同光学电流传感器基于寿命的可靠性分析提供了一种方法。在应用到对特定型号光学电流传感器的可靠性分析时,只需要根据其具体型号特征按此体系来分析,并且选好合理的判据与实验方案。最后按照建立的分析体系,应用到块状玻璃电流传感器的可靠性研究中。先找出了它的失效机理,选择且定量计算出了失效判据,然后用高温加速实验的方法使其尽快表现出寿命特征,最后对所得实验数据做统计分析,得出预计使用寿命、失效率以及所得结论的置信度。
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