LOGO Волоконно-оптические трансформаторы тока и напряжения Выполнил студент группы АП Шамаев Фанис Феликсович

«Современный мир насыщен измерениями; знание, не имеющее количественного выражения, теряет ценность. Понятие «наука» все менее ассоциируется со знаниями, не преобразованными в числа». Поль Валери Вводное слово

Проблема Измерительные трансформаторы тока и напряжения высоковольтных линий электропередач, основанные на электромагнитных принципах, имеют недостатки: явления насыщения, гистерезиса, резонанса, остаточного намагничивания. Следствием этих недостатков является увеличение погрешности измерений. Исследования иных физических принципов позволили создать измерительные устройства, лишённые недостатков измерительных трансформаторов прошлого поколения. В современных измерительных трансформаторах тока используется магнитооптический эффект Фарадея, а в трансформаторах напряжения – линейный электрооптический эффект Поккельса. В обоих случаях измерение тока или напряжения сводится к измерению интенсивности светового излучения на выходе анализатора.

Этапы развития Появление в начале 1960-х годов лазеров и в первую очередь – полупроводниковых Появлению волоконно-оптических трансформаторов способствовали последовавшие друг за другом два важнейших события Появление в 1970 г. созданного американской фирмой «Корнинг» оптического волокна В 2006 году канадская корпорация NxtPhase Corporation представила один из первых рабочих вариантов оптических преобразователей тока

Основная идея работы Замена традиционных измерительных трансформаторов основанных на электромагнитных принципах на волоконно- оптические трансформаторы 1 Поэтапный переход к «цифровой подстанции» на основе замены отдельных аналоговых измерительных комплексов на цифровое высокоточное измерительное оборудование. 2

Преимущества Широкий динамический диапазон измерений Повышение точности контроля и учета Меньшие массогабаритные показатели Снижение эксплуатационных затрат Измерение как переменного, так и постоянного тока Преимущества волоконно- оптических трансформаторов переде традиционными Высочайшая термическая и электродинамическая стойкость Высокая безопасность, пожароустойчивость и экологичность

Области применения 1 Электроэнергетика - в качестве измерительных датчиков для систем релейной защиты, АСУ ТП и учета электрической энергии на следующих объектах: Электрические станции Электрические подстанции кВ Линии электропередачи на постоянном токе 3 Электрифицированный транспорт – в качестве измерительных датчиков для АСУ ТП, учета электроэнергии и релейной защиты на объектах, работающих на переменном и постоянном токах. 2Энергоемкое производство – в качестве измерительных датчиков для АСУ ТП и учета электроэнергии.

Принцип работы волоконно-оптического трансформатора тока В основе действия волоконно-оптического преобразователя тока лежит эффект Фарадея – магнитооптический эффект, который заключается в том, что при распространении линейно поляризованного света через оптически неактивное вещество, находящееся в магнитном поле, наблюдается вращение плоскости поляризации света, зависящее от величины этого магнитного поля. Измерение тока основано на принципе Фарадея с отражением световой волны в конце оптического волокна, что обеспечивает независимость выходного сигнала датчика от температурных воздействий и механических вибраций

Принцип работы волоконно-оптического трансформатора напряжения Линейный электрооптический эффект Поккельса (1893 год) – явления возникновения двойного лучепреломления в оптических средах при наложении постоянного или переменного электрического поля. Измерение напряжения основано на измерении электрического поля ячейкой Покельса с использованием двухканального метода, обеспечивающего устойчивость к колебаниям температуры, вибраций и изменению интенсивности света от лазерного источника.

Графики Погрешность измерений оптического трансформатора напряжения Погрешность измерений оптического трансформатора тока Влияние температуры на точность измерений

Преимущества перехода к цифровому оборудованию *ДОРАБОТКА*

Организация цифровой подстанции

Практическое применение Канадская компания NxtPhase Инсталляции по миру: США Канада Мексика Бразилия Россия Норвегия Австрия Турция Китай Индия Великобритания Италия Шведско-швейцарская компания ABB Российские компании: «Оптолинк» «Профессиональная линия» (ПроЛайн) «Профотек» «Уникальные волоконные приборы» Компании занимающиеся разработкой и внедрением волоконно-оптических трансформаторов

Экономика Сравнение затрат на организацию точки учета

LOGO