一種測試全光纖電流互感器低溫準確度的方法和系統與流程

2023-06-26 03:41:26 4

本發明涉及電子電力領域，並且更具體地，涉及一種測試全光纖電流互感器低溫準確度的方法和系統。

背景技術：

近年來，由於光纖和電子技術的進步，基於各種傳感原理的電子式互感器得到了迅猛發展，隨著國家電網公司特高壓交、直流工程和各類新一代智能變電站的大規模建設發展，對其變電站中所使用的光學特性的電子式互感器的性能提出更高的要求。由於我國部分的特高壓及智能電網的變電站運行環境屬於低溫地區，平均溫度長期處於-20℃以下，低溫環境對於變電站中的重要設備—電子式互感器的運行穩定性會造成一定的困擾。

傳統的互感器是利用電磁感應定理來進行電壓電流信號的傳輸，低溫環境下對於其材料及關鍵組部件的影響不大，電子式互感器是將電流電壓信號轉換成光學信息通過光纖傳輸到二次設備的一類新型的互感器，雖然其絕緣結構大大簡化，但是需要採用大量的光學器件。由於大部分光學器件對於溫度的變化反應非常敏感，低溫特性下電子式互感器的相關性能得不到保證。全光纖電流互感器是光學電流互感器發展至今的最高水平，目前已大量的應用於特高壓直流工程及各類智能變電站中，全光纖電流互感器採用了大量的光學敏感器件，低溫環境對其影響非常大，尤其是會造成其準確度的不穩定。

技術實現要素：

為了解決背景技術存在的上述問題，本發明提供一種測試全光纖電流互感器低溫準確度的方法，其特徵在於，所述方法包括：

步驟1、將全光纖電流互感器放置於溫度試驗箱，並設置溫度試驗箱溫度範圍；

步驟2、在全光纖電流互感器的溫度由環境溫度下降到設置溫度的上限值後，進行N次全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循環，最後再將全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值上升到環境溫度，在所述全光纖電流互感器的溫度變化過程中，溫度試驗箱上的溫度傳感器採集溫度信號傳輸給信息處理單元，全光纖電流互感器的電氣單元採集全光纖電流互感器的電流信號，並傳輸至互感器檢驗裝置；

步驟3、互感器校驗裝置接收標準電流互感器產生的標準電流信號，並根據所述標準電流信號對所述電氣單元採集的電流信號進行校驗，確定所述電氣單元採集的電流信號的誤差數據後，將誤差數據傳輸至信息處理單元；

步驟4、信息處理單元根據接收的溫度信號和互感器校驗裝置確定的誤差數據分析全光纖電流互感器的狀態，並傳輸至上位機；

步驟5、上位機接收信息處理單元傳輸的信息並顯示和存儲。

進一步地，所述溫度試驗箱設置的全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍為-60℃～0℃。

進一步地，所述全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循環的次數為10。

進一步地，在全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的每次工作循環中，當全光纖電流互感器的溫度第一次位於設置溫度的上限值和下限值時，維持所述溫度1小時。

進一步地，當所述誤差數據在0～0.2％時，判斷全光纖電流互感器合格，當所述誤差數據大於0.2％時，判斷全光纖電流互感器不合格。

根據本發明的另一方面，本發明涉及一種測試全光纖電流互感器低溫準確度的系統，其特徵在於，所述系統包括：

全光纖電流互感器，其包括電氣單元，所述電氣單元用於採集全光纖電流互感器的電流信號，並傳輸至互感器檢驗裝置；

溫度試驗箱，其用於設置全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍；

溫度傳感器，其位於溫度試驗箱上，用於採集溫度試驗箱內的溫度；

標準電流互感器，其用於產生標準電流信號，以作為校驗電氣單元採集的電流信號的誤差的基準；

互感器校驗裝置，其用於根據標準電流互感器產生的標準電流信號，對電氣單元採集的電流信號進行校驗，以確定電氣單元採集的電流信號的誤差數據，並傳輸至信息處理單元；

信息處理單元，其用於根據溫度傳感器採集的溫度，以及互感器校驗裝置確定的誤差數據分析全光纖電流互感器的狀態，並將上述分析結果傳輸至上位機；以及

上位機，其用於接收信息處理單元的信息並顯示和存儲。

進一步地，所述溫度試驗箱設置的全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍為-60℃～0℃。

進一步地，當所述誤差數據在0～0.2％時，判斷全光纖電流互感器合格，當所述誤差數據大於0.2％時，判斷全光纖電流互感器不合格。

通過本發明提供的測試全光纖電流互感器低溫準確度的方法和系統，能夠及時準確地了解全光纖電流互感器在低溫運行時的狀態，從而使工作人員能夠及時準確地分析可能出現的故障原因，所述全光纖電流互感器的故障包括敏感環(一次傳感器)斷線故障、光路異常故障、光纖損耗故障、振動幹擾故障等。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發明的示例性實施方式：

圖1是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的方法的流程圖；

圖2是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的方法中溫度變化的示意圖；以及

圖3是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的系統的結構圖。

具體實施方式

現在參考附圖介紹本發明的示例性實施方式，然而，本發明可以用許多不同的形式來實施，並且不局限於此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發明，並且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的範圍。對於表示在附圖中的示例性實施方式中的術語並不是對本發明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。

除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過於正式的意義。

圖1是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的方法的流程圖。如圖1所示，測試全光纖電傳感器低溫準確度的方法100從步驟S101開始。

在步驟S101，將全光纖電流互感器放置於溫度試驗箱，並設置溫度試驗箱溫度範圍。優選地，所述溫度試驗箱設置的全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍為-60℃～0℃。

在步驟S102，在全光纖電流互感器的溫度由環境溫度下降到設置溫度的上限後，進行N次全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循環，最後再將全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值上升到環境溫度，在所述全光纖電流互感器的溫度變化過程中，溫度試驗箱上的溫度傳感器採集溫度信號傳輸給信息處理單元，全光纖電流互感器的電氣單元採集全光纖電流互感器的電流信號，並傳輸至互感器檢驗裝置。優選地，所述全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循環的次數為10。並且，在全光纖電流互感器的溫度由設置溫度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的每次工作循環中，當全光纖電流互感器的溫度第一次位於設置溫度的上限值和下限值時，維持所述溫度1小時。

圖2是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的方法中溫度變化的示意圖。如圖2所示，全光纖電流互感器的溫度由環境溫度下降到0℃後，維持0℃1小時，並將溫度由0℃下降到-60℃，在-60℃繼續維持1小時後，再將溫度由-60℃上升到0℃，然後繼續維持0℃1小時，並將溫度由0℃下降到-60℃，在-60℃繼續維持1小時後，再將溫度由-60℃上升到0℃的工作循環9次後，將溫度由0℃上升至環境溫度。

在步驟S103，互感器校驗裝置接收標準電流互感器產生的標準電流信號，並根據所述標準電流信號對所述電氣單元採集的電流信號進行校驗，確定所述電氣單元採集的電流信號的誤差數據後，將誤差數據傳輸至信息處理單元。

在步驟104，信息處理單元根據接收的溫度信號和互感器校驗裝置確定的誤差數據分析全光纖電流互感器的狀態，並傳輸至上位機。優選地，當所述誤差數據在0～0.2％時，判斷全光纖電流互感器合格，當所述誤差數據大於0.2％時，判斷全光纖電流互感器不合格。

在步驟S105，上位機接收信息處理單元傳輸的信息並顯示和存儲。

圖3是本發明具體實施方式的測試全光纖電傳感器低溫準確度的系統的結構圖。如圖3所示，測試全光纖電流互感器低溫準確度的系統300包括全光纖電流互感器301、溫度試驗箱302、溫度傳感器303、標準電流互感器304、互感器校驗裝置305、信息處理單元306和上位機307。

全光纖電流互感器301，其包括電氣單元，所述電氣單元用於採集全光纖電流互感器的電流信號，並傳輸至互感器檢驗裝置；

溫度試驗箱302，其用於設置全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍；

溫度傳感器303，其位於溫度試驗箱上，用於採集溫度試驗箱內的溫度；

標準電流互感器304，其用於產生標準電流信號，以作為校驗電氣單元採集的電流信號的誤差的基準；

互感器校驗裝置305，其用於根據標準電流互感器產生的標準電流信號，對電氣單元採集的電流信號進行校驗，以確定電氣單元採集的電流信號的誤差數據，並傳輸至信息處理單元；

信息處理單元306，其用於根據溫度傳感器採集的溫度，以及互感器校驗裝置確定的誤差數據分析全光纖電流互感器的狀態，並將上述分析結果傳輸至上位機；以及

上位機307，其用於接收信息處理單元的信息並顯示和存儲。

進一步地，所述溫度試驗箱設置的全光纖電流互感器低溫運行的溫度範圍為-60℃到0℃。

進一步地，當所述誤差數據在0～0.2％時，判斷全光纖電流互感器合格，當所述誤差數據大於0.2％時，判斷全光纖電流互感器不合格。

已經通過上述實施方式描述了本發明。然而，本領域技術人員所公知的，正如附帶的專利權利要求所限定的，除了本發明以上公開的其他的實施例等同地落在本發明的範圍內。

通常地，在權利要求中使用的所有術語都根據他們在技術領域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考「一個/所述/該【裝置、組件等】」都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這裡公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準確的順序運行，除非明確地說明。