當前智能電網(wǎng)和新型電力系統(tǒng)中存在大量高頻暫態(tài)電流分量。高頻暫態(tài)電流是反映電力系統(tǒng)擾動及故障過程的重要信息，對其波形、頻率、幅值等信息參數(shù)進行實時觀測是預(yù)防和確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提。而傳統(tǒng)電流測量方式存在頻帶窄、易受電磁干擾、絕緣配合難度大等問題，難以對暫態(tài)電流進行有效檢測。

本期，Aigtek就給大家分享一篇，來自西安交通大學(xué)客戶發(fā)表在《高電壓技術(shù)》期刊上，關(guān)于光學(xué)電流傳感器研制與性能測試的研究，一起來看看吧~

實驗名稱：

ATA-4014C高壓功率放大器在電流傳感器性能測試實驗中的應(yīng)用

實驗方向：

光學(xué)電流傳感器研制與性能研究

實驗設(shè)備：

ATA-4014C高壓功率放大器、光學(xué)電流傳感系統(tǒng)，信號發(fā)生器，標準電流探頭，示波器等

實驗內(nèi)容：

本實驗設(shè)計的一種具有抗干擾能力的螺線管式寬頻光學(xué)電流傳感器，它基于傳感器性能測試平臺，對光學(xué)電流傳感器的交直流穩(wěn)態(tài)響應(yīng)線性度以及頻率響應(yīng)特性進行實驗研究，完成了所研制光學(xué)電流傳感器的性能測試。

實驗過程：

測試實驗回路主要以信號發(fā)生器和高壓功率放大器ATA-4014C組合形成可調(diào)任意波形的輸入電流源；采用夾鉗式標準電流探頭測量輸入電流實際值，對傳感器的各項穩(wěn)態(tài)性能進行測試研究，其試驗平臺示意圖如下圖所示。

首先對于傳感器的線性度和靈敏度進行實驗測試，通過信號源和功率放大器輸入電流至螺線管產(chǎn)生磁場，并在光學(xué)電流探頭中發(fā)生法拉第效應(yīng)，再經(jīng)探測器轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出至示波器進行數(shù)據(jù)處理；之后再對傳感器的頻率響應(yīng)特性進行測試，獲得其測量帶寬，同樣通過信號源和功率放大器提供不同頻率的電流，進而獲得不同頻率輸入電流下光學(xué)電流傳感器的輸出結(jié)果。

實驗結(jié)果：

（1）通過調(diào)節(jié)信號源改變回路電流大小，獲得了不同輸入電流下光學(xué)電流傳感器的輸出電壓大小，并將實驗數(shù)據(jù)進行線性擬合，擬合結(jié)果如下左圖所示。（2）設(shè)置功率放大器為幅值固定的恒流輸出模式，電流的有效值穩(wěn)定為2A，并通過改變信號發(fā)生器的頻率來改變輸入電流的頻率，頻率越高，無感電阻的感抗越大，保持電流不變時，負載電壓越來越高，最終達到功率放大器的輸出功率上限。

經(jīng)測試，在保證電流為2A不變的情況下， 目前可將頻率從50Hz均勻增大到1MHz，得到傳感器的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。

實驗中用到的ATA-4014C高壓功率放大器的參數(shù)指標：