Устройство регистрации высокочастотных перенапряжений

Для решения описанных выше проблем на ОАО «ЭЛЕКТРОЗАВОД» разработано устройство регистрации высокочастотных перенапряжений на высоковольтном трансформаторно-реакторном оборудовании. Устройство основано на применении измерительного оптоэлектронного канала и высокочастотного емкостного делителя напряжения на базе ввода с изоляцией конденсаторного типа (Рис.2.1).

Рис. 2.1 Емкостной делитель напряжения на основе высоковольтного ввода

Верхнее плечо высоковольтного делителя состоит из емкости ввода C₁,

образуемой емкостью выравнивающих напряженность электрического поля

обкладок, расположенных между токоведущей трубой и последней измерительной обкладкой, имеющей измерительный вывод (Pin). Нижнее плечо высоковольтного емкостного делителя состоит из дополнительной емкости C₂, подключенной к Pin, и емкости С₃, образуемой между последней выравнивающей обкладкой и втулкой ввода. На Рис. 2.2 показаны модификации устройства подсоединения к Pin высоковольтного ввода - нижнего плеча высоковольтного делителя, элементы которого расположены в цилиндрическом корпусе, и оптического датчика напряжения.

Рис. 2.2 Оптический датчик вместе с нижним плечом емкостного делителя. Слева для вводов с RIP изоляцией завода " ИЗОЛЯТОР", справа для вводов " TRENCH"

Измерительный оптоэлектронный канал состоит из электрооптического

датчика напряжения, основанного на физико-оптическом эффекте Поккельса

(Рис.2.3). Линейный участок преобразования оптико-электронного датчика по

напряжению +-750 вольт. Для согласования уровня напряжения подбирается

емкость нижнего плеча делителя С₂. Для защиты в датчике применяются разрядник R₁ и варистор R₂ на 800 вольт. Датчик напряжения подключен непосредственно к высоковольтному вводу, а с электронным блоком соединен только с помощью двух кварцевых оптоволоконных линий связи. Это делает схему развязанной от потенциала земли, и даёт возможность провести измерения на высоком потенциале, измеряя напряжение на обкладках оптико-электронной ячейки. Первая оптоволоконная линия предназначена для эмиссии оптического излучения в оптико-электронную измерительную ячейку, вторая для вывода модулированного излучения от приложенного к обкладкам оптической ячейки напряжения. В оптико-электронном измерительном канале применяется многомодовое оптоволокно 62, 5/125 микрон, предназначенное для применения в компьютерных сетях.

Рис. 2.3 Схема устройства регистрации высокочастотных перенапряжений

Излучение с лазерного диода LD, расположенного в электронном блоке, по оптоволокну подается на датчик напряжения. Поляризованное излучение после поляризатора P1 проходит через кристалл OS1, обладающий эффектом двойного лучепреломления. В кристалле происходит поворот вектора поляризации за счет приложенного напряжения к его электродам. На выходе светового потока стоит второй поляризатор P2, где происходит преобразование угловой модуляции в амплитудную. Полученный после электро-оптической модуляции поток через соединительное оптоволокно попадает на фотодиод PD расположенный в электронном блоке (Рис.2.4).

Рис. 2.4 Структурная схема электронного блока

Фототок диода PD усиливается быстродействующим электронным усилителем IC с выходом на регистрирующее устройство (АЦП платы сбора данных, осциллограф) [8].

Данная разработка имеет интересные технические решения, которые позволяют безопасно проводить длительные измерения, однако область его применения ограничена трансформаторно-реакторным оборудованием.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: