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光纤传感器在电力系统中的应用分析

1、光纤传感器的优势

     近年来光通信技术发展迅速,作为重要元件,光纤传感器得到了广泛的关注,同传统传感结构相比,其优势:

(1)具有一定的抗电磁干扰性能。在数据收集、传输和处理阶段,主要依靠光源,一般情况下光波频率比电磁辐射频率高,光在光纤中传播不会受到电磁影响。

(2)其体积小且结构简单,轻细柔韧便于安装。

(3)具有良好的耐腐蚀性,因为其外层结构主要为分子材料,环境酸碱度不会形成影响,同时设备本身的耐久性较好,不会因为其他因素的影响出现老化情况,整体系统处理模式和结构较为稳定,设备维护成本较低,具有可重复利用性,经济效益良好。

(4)灵敏度高。

(5)具有分布式测量优点。同传统传感器进行对比,光纤传感器在传输方面具有明显优势。

2、光纤传感器在电力系统中的应用

2.1  光纤电流(磁场)传感器的应用

       光纤电流(磁场)传感器主要原理为法拉第效应。电流形成的磁场会导致该磁场中光纤中线偏振光的旋转,结合监测偏转角大小便能够获得相应的电流数值。通过对光纤传感器的有效利用,能够将相关信息通过激光器发出的激光,基于起偏器的作用,转化为线偏振光有效输出,通过显微镜将各类光进行聚合,并翻制在单模光纤中,之后将其围绕在高压再留导体上,受到磁场等外力因素的影响从光纤另一侧输出,之后发挥第二组显微镜优势,使输出光纤翻制于渥拉斯顿棱镜上,通过处理进入光探测器。该阶段不但能够消除外界因素的影响,为测量提供保障,同时应用于电力新能源中,有助于提高生产率。

2.2  在电力系统光缆监测中的应用

       光缆线路是否处于正常运行状态,对资源的使用和电力新能源的发展来说具有重要意义。所以需要做好对电缆的监测工作,及时发现存在问题,有效预防故障。对传统传感器来说,因为其本身不具有良好的安全性和稳定性,容易受到外界因素的影响,所以在光缆监测过程中,气候、温度等都会影响到监测结果,无法保证其准确性。将光纤传感器应用于电力新能源光缆监测中,因为其独特的优势,可以适应复杂的环境,有助于为监测结果的准确性提供保障。结合现状分析,我国电力新能源光缆监测多通过人工方法使用光时域反射计进行监测,其监测准确性仍然有待提高。所以光纤传感器凭借其自身优势在光缆监测中的应用愈发广泛。

2.3  在电力系统温度和应变测量中的应用

       光纤传感器可以准确进行高压电缆温度和应变的测量,但由于极端、恶劣气候和科学技术等因素的影响,在我国应用范围较小。

2.4  在电力系统功率中的应用

       电功率的主要作用在于保障电力系统中能量的有效转换,进行基本的电量传导,对电功率进行测量,具有十分重要的作用。所以在监测电功率时,不但需要保证自身规格和能耗较小,同时还需要具备一定的抗干扰性能和稳定性,除此之外还需要具备良好的建网能力,不但整体频率保持较宽,并且在监测的过程中能够实现远程调控。光纤传感器完全能够满足上述要求,该技术在国外得到了广泛应用,我国部分地区也开始将其应用于测温元件改造项目和智能变电站建设项目中,能够实现远程调控。随着科学技术的不断发展和电力系统的发展,光纤传感器也将会在功率监测中发挥重要的作用。

      光纤传感器在电力系统中的应用,有助于提高电能输送的稳定可靠性,保证系统设备的安全性。