Evaluación del modelo óptico propuesto para la representación de un transformador de corriente óptico

Abstract

Un transformador de corriente óptico (TCO) tiene la capacidad de medir las intensidades de corriente de la red del sistema de potencia con gran exactitud, este equipo es capaz de medir correctamente, inclusive si estos se encuentran sometidos a una condición de falla o saturación por corrientes elevadas, debido a los principios que rigen su funcionamiento y a su composición interna, pues no son afectados por las interferencias electromagnéticas. Para su construcción se utilizan materiales no magnéticos, como lo es un material electro-óptico atravesado por una fibra óptica en lugar de un núcleo ferromagnético. Con el fin de evaluar el comportamiento óptico de este equipo, en el presente trabajo se propone modelar y simular un sistema óptico en configuración interferómetro de Mach- Zehnder que permita medir el efecto de la corriente en el sensor de fibra óptica, para ello se realizó una revisión del estado del arte con el fin de determinar el funcionamiento de un TCO, las ventajas que éste tiene sobre uno transformador de corriente convencional, así como plantear un modelo que permita obtener la caracterización del sistema. Este modelo plantea variar a nivel de código los parámetros de configuración del láser emisor y los interferómetros según corresponda, utilizando el software computacional MATLAB®. A partir de las simulaciones se lograron resultados que permitieron evaluar la respuesta de los interferómetros para los diferentes parámetros y casos simulados, siendo éstos satisfactorios al compararlos con aquellos tomados como referencia.

An optical current transformer (OCT) has the ability to measure the current intensity of the power system network with great accuracy, this equipment is capable of measuring correctly, even if they are subject to a fault or saturation condition due to high currents, due to the principles that govern their operation and their internal composition, since they are not affected by electromagnetic interference. Non-magnetic materials are used for its construction, such as an electro-optical material crossed by an optical fiber instead of a ferromagnetic core. In order to evaluate the optical behavior of this equipment, in the present work it is proposed to model and simulate an optical system in a Mach-Zehnder interferometer configuration that allows to measure the effect of the current in the fiber optic sensor, for this purpose a review of the state of the art has been done in order to determine the operation of a TCO, the advantages that it has over a conventional current transformer, as well as propose a model that allows obtaining the characterization of the system. This model proposes to vary at code level the configuration parameters of the emitting laser and the interferometers as appropriate, using the MATLAB® computational software. From the simulations, results were obtained that allowed evaluating the response of the interferometers for the different parameters and simulated cases, these being satisfactory when compared with those taken as reference.