【摘要】：針對(duì)全光纖電流互感器(FOCT)傳感環(huán)不閉合易受相間磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題進(jìn)行了研究,并提出了一種提高不閉合FOCT抗相間磁場(chǎng)干擾能力的新方法。建立了不閉合FOCT相間磁場(chǎng)干擾數(shù)學(xué)模型,通過(guò)理論研究和仿真分析得出傳感環(huán)不閉合度、傳感環(huán)半徑、傳感環(huán)纏繞匝數(shù)和相間距離是構(gòu)成相間磁場(chǎng)干擾特性的主要因素,且總有兩個(gè)最佳方位角,使得相間磁場(chǎng)不會(huì)干擾本相FOCT準(zhǔn)確度。據(jù)此提出了一種最佳方位角優(yōu)化方法,即通過(guò)將FOCT擺放到最佳方位角,來(lái)提高抗相間磁場(chǎng)干擾的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析相一致,并驗(yàn)證了所提方法的正確性。通過(guò)該方法,相間磁場(chǎng)干擾引起的誤差由-0.27%下降到-0.02%,使不閉合FOCT滿足0.2級(jí)要求。
【圖文】：

不閉合FOCT相間磁場(chǎng)干擾示意圖

纖纏繞30匝，不閉合度為0.16%，本相初始比差為0%。2.1三相交流干擾仿真分析在初始條件的基礎(chǔ)上，設(shè)置A、B相角差為120°;A、C相角差為－120°。分別令I(lǐng)B=IC=IA，B、C相干擾電流共同作用于A相;IB=IA，IC=0，B相單獨(dú)對(duì)A相干擾;IB=0，IC=IA，C相單獨(dú)對(duì)A相干擾。則由式(18)得傳感環(huán)方位角θ對(duì)FOCT比差影響曲線。令I(lǐng)B=IC=IA，A、B相角差和A、C相角差都為0°，即φBA=φCA=0°。由式(18)得相角差為0°，B、C相共同干擾A相時(shí)，傳感環(huán)方位角θ對(duì)FOCT比差影響曲線如圖2所示。圖2傳感環(huán)方位角對(duì)FOCT影響Fig.2TheeffectofazimuthangleonFOCT由圖2可以看出，相角差為0°比相角差為120°時(shí)干擾嚴(yán)重;C相單獨(dú)作用引起的干擾誤差低于0.02%，低于FOCT能夠分辨的最小誤差，C相電流對(duì)A相幾乎無(wú)影響。FOCT比差隨著方位角變化而呈周期性波動(dòng)，當(dāng)傳感環(huán)相對(duì)于相間軸旋轉(zhuǎn)到最佳方位角70°和310°時(shí)，相間磁場(chǎng)不會(huì)干擾本相FOCT準(zhǔn)確度;當(dāng)傳感環(huán)相對(duì)于相間軸旋轉(zhuǎn)到最差方位角10°時(shí)，相間磁場(chǎng)對(duì)本相FOCT干擾程度最嚴(yán)重。2.2鄰相干擾仿真分析根據(jù)以上分析，設(shè)置磁場(chǎng)干擾程度最嚴(yán)重的情況，即認(rèn)為相角差都為零，φBA=φCA=0;且由于C相基本上不會(huì)干擾到A相，所以只考慮B相干擾，設(shè)置B相電流與A相電流相同，即IB=IA。在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大相間距離，令相間距離分別為0.2m、0.4m、0.6m和0.8m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時(shí)，相間距離d對(duì)FOCT干擾誤差影響曲線如圖3所示。圖3相間距離對(duì)FOCT影響Fig.3TheeffectofphasedistanceonFOCT由圖3可以看出，隨著相間距離增大時(shí)，相間干擾對(duì)本相FOCT影響降低，F(xiàn)OCT干擾誤差減校在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大傳感環(huán)半徑，令傳

旋轉(zhuǎn)到最佳方位角70°和310°時(shí)，相間磁場(chǎng)不會(huì)干擾本相FOCT準(zhǔn)確度;當(dāng)傳感環(huán)相對(duì)于相間軸旋轉(zhuǎn)到最差方位角10°時(shí)，相間磁場(chǎng)對(duì)本相FOCT干擾程度最嚴(yán)重。2.2鄰相干擾仿真分析根據(jù)以上分析，設(shè)置磁場(chǎng)干擾程度最嚴(yán)重的情況，即認(rèn)為相角差都為零，φBA=φCA=0;且由于C相基本上不會(huì)干擾到A相，所以只考慮B相干擾，設(shè)置B相電流與A相電流相同，即IB=IA。在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大相間距離，令相間距離分別為0.2m、0.4m、0.6m和0.8m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時(shí)，相間距離d對(duì)FOCT干擾誤差影響曲線如圖3所示。圖3相間距離對(duì)FOCT影響Fig.3TheeffectofphasedistanceonFOCT由圖3可以看出，隨著相間距離增大時(shí)，相間干擾對(duì)本相FOCT影響降低，F(xiàn)OCT干擾誤差減校在初始條件的基礎(chǔ)上，逐步增大傳感環(huán)半徑，令傳感環(huán)半徑分別為0.1m、0.12m、0.14m、0.16m和0.18m，則由式(18)得到傳感環(huán)不閉合時(shí)，傳感環(huán)半徑r對(duì)FOCT干擾誤差影響曲線如圖4所示。圖4傳感環(huán)半徑對(duì)FOCT影響Fig.4TheeffectofcoilradiusonFOCT由圖4可以看出，F(xiàn)OCT傳感環(huán)半徑越大，相間磁場(chǎng)對(duì)本相FOCT干擾越嚴(yán)重。仿真結(jié)果表明，縮小傳感環(huán)半徑可以在一定程度上提高抗相間磁場(chǎng)干擾的能力。91

【參考文獻(xiàn)】

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8 王sダ

本文編號(hào)：2755411