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一種光纖電流互感器現場測試方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410139070.5

申請日:

2014.04.09

公開號:

CN103954417A

公開日:

2014.07.30

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01M 7/02申請日:20140409|||公開
IPC分類號: G01M7/02; G01R35/02 主分類號: G01M7/02
申請人: 國家電網公司; 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
發明人: 張武洋; 李華強; 于永良; 王英明; 盧巖
地址: 100031 北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100 代理人: 何學軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410139070.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.09.07|||2014.08.27|||2014.07.30

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明屬于電力系統技術領域,尤其涉及一種光纖電流互感器現場測試方法,可以廣泛應用于智能變電站內全光纖電流互感器的現場測試,具體屬于測試技術領域。本發明是結合現場實際情況,對運行中的光纖電流互感器運行行為進行考核;包括:光纖電流互感器的振動和VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,全面考核光纖電流互感器運行行為。本發明可以實現智能變電站全光纖電流互感器現場運行行為的測試和考核。通過對光纖電流互感器進行振動測試和VFTO測試,能夠分析分合斷路器瞬間產生的強烈振動及分合隔離開關時產生的VFTO對光纖電流互感器輸出電流精度的影響,從而考核全光纖電流互感器在現場應用中其運行行為的可靠性。

權利要求書

權利要求書
1.  一種光纖電流互感器現場測試方法,其特征在于:結合現場實際情況,對運行中的光纖電流互感器運行行為進行考核;包括:光纖電流互感器的振動和VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,全面考核光纖電流互感器運行行為。

2.  根據權利要求1所述的一種光纖電流互感器現場測試方法,其特征在于:所述的光纖電流互感器的振動試驗,是由振動測試儀的傳感頭分別安裝在GIS外殼的水平方向和垂直方向,以測試振動在不同方向上對電流輸出的影響,振動測試儀的輸出端連接到筆記本電腦上采集振動輸出,利用故障錄波器來監視電流輸出的幅值和波形變化;
所述的光纖電流互感器的振動,是針對GIS中斷路器分合時產生的振動對全光纖電流互感器輸出的影響開展測試,得出斷路器分合對全光纖電流互感器輸出值影響的基礎數據;由于振動試驗是在靜態情況下的測試,所以得到的斷路器分合時全光纖電流互感器輸出值可以定性為全部是由斷路器分合產生的,從而可以分析由斷路器分合產生的振動對全光纖電流互感器輸出精度的影響。

3.  根據權利要求2所述的一種光纖電流互感器現場測試方法,其特征在于:所述的針對GIS中斷路器分合時產生的振動對全光纖電流互感器輸出的影響開展測試,是線路不帶電狀態下通過分、合斷路器產生振動,利用GMH550 101型綜合測試儀進行振動測試,將接在測試儀上的傳感元件分別安裝在光纖電流互感器外殼的水平及垂直方向上,記錄GIS殼體在振動時水平、垂直方向的位置偏移量及振動時電流幅值,同時利用站內故障錄波器記錄斷路器分合閘瞬時電流波形及電流幅值,從而可以分析振動對全光纖電流互感器輸出電流精度的影響。

4.  根據權利要求1所述的一種光纖電流互感器現場測試方法,其特征在于:所述VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,是將VFTO測試儀連接在GIS的采集卡上,用來測試分合隔離開關瞬間產生的操作過電壓的大小,其輸出端與筆記本電腦相連來監視操作過電壓變化過程;另外,采集卡與合并單元相連接,將采集到的電壓、電流輸出至合并單元,通過交換機上送至故障錄波器,以監視電壓、電流的變化過程;
所述VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,其中VFTO主要是由于GIS中的隔離開關操作等原因而引起的,在電力系統中其可能損害三類設備:一是GIS本體;二是帶繞組的設備;三是二次設備;一般情況下智能變電站全光纖電流互感器的采集卡是安裝在GIS本體上的,VFTO有可能對其產生影響或使其損壞,所以測試方法中包含VFTO測試,通過拉合不同間隔的隔離開關進行VFTO試驗,檢測GIS殼體對地操作過電壓,同時在故障錄波器監測全光纖電流互感器輸出的電流值,考核隔離開關在分、合操作時產生的操作過電壓對全光纖電流互感器輸出電流波形的影響。

說明書

說明書一種光纖電流互感器現場測試方法
技術領域
本發明屬于電力系統技術領域,尤其涉及一種光纖電流互感器現場測試方法,可以廣泛應用于智能變電站內全光纖電流互感器的現場測試,具體屬于測試技術領域。
背景技術
在國家電網公司大力發展建設智能電網的大背景下,智能變電站的建設迫切需求下,全光纖電流互感器應運而生。與傳統電磁式電流互感器相比,由于光纖電流互感器在傳感原理上的變化,在技術上具有較大的優勢,主要體現在以下幾點:
(1)絕緣結構簡單可靠,絕緣性能優良,造價低。光纖電流互感器的高壓側和低壓側通過光纖連接,實現了高低壓的徹底隔離,絕緣結構大大簡化,造價大幅度降低。
(2)消除了磁飽和及電壓諧振等問題。光纖電流互感器不含鐵芯,不存在傳統互感器中磁飽和及電壓諧振的問題。
(3)系統精度高。傳統電流互感器的系統,存在若干獨立誤差環節,如二次小信號變換誤差、采樣誤差、傳輸誤差等。但光纖電流互感器測量的電氣量信息以數字形式傳輸,并且信號傳輸采用光纖,抗干擾能力強,不會產生額外誤差。
(4)動態范圍大,線性度好、頻率響應范圍寬。傳統電流互感器因存在磁飽和問題,難以實現大范圍測量,互感器很難同時滿足繼電保護和測量的需要。光纖電流互感器動態范圍寬(10%—2000%額定值),傳感元件無需改變,只要在傳感器中采用不同的采樣芯片即可同時滿足測量和繼電保護的需要,節省了一次設備的投資。
(5)數字化接口,接口設計靈活方便。光纖電流互感器的測量數據以數字形式輸出,接口設計也方便靈活,擴展性和自適應性好。
(6)抗干擾性能好。光纖電流互感器的高壓側與低壓側間通過光纖通信,電氣信息以數字形式傳輸,因此其抗電磁干擾能力強。
(7)負載特性好。
(8)安全性好。
(9)安裝、運輸方便。
隨著智能變電站的大范圍建設,全光纖電流互感器已投入使用。在實際運行中,其一方面體現出相對于傳統電流互感器的巨大技術優勢,同時也暴露出一些問題,最主要的是環境因素對互感器輸出精度的影響。光纖電流互感器中的光學材料在磁場、電場作用下因磁光/電光效應而產生變化的同時,也會受到其他外界因素變化的影響而導致折射率變化,使得互感器傳感元件不能正確地反應被測電氣量。外界環境影響較大的主要是溫度和振動因素,溫度變化會引起光學晶體本身的線性雙折射及其他光學器件如起偏器、檢偏器、λ/4波片和光學黏合材料的光學特性變化。其次費爾德常熟的大小也會隨溫度變化而變化。振動是影響系統穩定性的另一個重要原因,由于光學媒介存在彈光效應,周期性的振動會引起傳感頭內線性雙折射的周期性改變,同時振動也會導致經上行傳到光線進入起偏器的光強發生波動,從而對系統產生不良影響。目前對光纖電流互感器受環境因素影響的研究測試大都在實驗室進行仿真模擬,不能完全表征現場運行行為,對于投入運行的光纖電流互感器必須有可靠可行的現場測試手段來檢測其輸出可靠性,但目前因光纖電流互感器缺乏實際的運行經驗,在現場應用的數量也有限,對于其現場測試的技術方法還有待研究。
發明內容
針對上述現有技術中存在的不足之處,本發明提供了一種光纖電流互感器現場測試方法,目的是為實現智能變電站光纖電流互感器運行行為的考核。
本發明是通過以下技術方案來實現的:
一種光纖電流互感器現場測試方法,是結合現場實際情況,對運行中的光纖電流互感器運行行為進行考核;包括:光纖電流互感器的振動和VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,全面考核光纖電流互感器運行行為。
所述的光纖電流互感器的振動試驗,是由振動測試儀的傳感頭分別安裝在GIS外殼的水平方向和垂直方向,以測試振動在不同方向上對電流輸出的影響,振動測試儀的輸出端連接到筆記本電腦上采集振動輸出,利用故障錄波器來監視電流輸出的幅值和波形變化; 所述的光纖電流互感器的振動,是針對GIS中斷路器分合時產生的振動對全光纖電流互感器輸出的影響開展測試,得出斷路器分合對全光纖電流互感器輸出值影響的基礎數據;由于振動試驗是在靜態情況下的測試,所以得到的斷路器分合時全光纖電流互感器輸出值可以定性為全部是由斷路器分合產生的,從而可以分析由斷路器分合產生的振動對全光纖電流互感器輸出精度的影響。
所述的針對GIS中斷路器分合時產生的振動對全光纖電流互感器輸出的影響開展測試,是線路不帶電狀態下通過分、合斷路器產生振動,利用GMH550101型綜合測試儀進行振動測試,將接在測試儀上的傳感元件分別安裝在光纖電流互感器外殼的水平及垂直方向上,記錄GIS殼體在振動時水平、垂直方向的位置偏移量及振動時電流幅值,同時利用站內故障錄波器記錄斷路器分合閘瞬時電流波形及電流幅值,從而可以分析振動對全光纖電流互感器輸出電流精度的影響。
所述VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,是將VFTO測試儀連接在GIS的采集卡上,用來測試分合隔離開關瞬間產生的操作過電壓的大小,其輸出端與筆記本電腦相連來監視操作過電壓變化過程;另外,采集卡與合并單元相連接,將采集到的電壓、電流輸出至合并單元,通過交換機上送至故障錄波器,以監視電壓、電流的變化過程。所述VFTO特快速暫態過電壓進行試驗,其中VFTO主要是由于GIS中的隔離開關操作等原因而引起的,在電力系統中其可能損害三類設備:一是GIS本體;二是帶繞組的設備;三是二次設備;一般情況下智能變電站全光纖電流互感器的采集卡是安裝在GIS本體上的,VFTO有可能對其產生影響或使其損壞,所以測試方法中包含VFTO測試,通過拉合不同間隔的隔離開關進行VFTO試驗,檢測GIS殼體對地操作過電壓,同時在故障錄波器監測全光纖電流互感器輸出的電流值,考核隔離開關在分、合操作時產生的操作過電壓對全光纖電流互感器輸出電流波形的影響。
本發明的優點及有益效果是:
可以實現智能變電站全光纖電流互感器現場運行行為的測試和考核。通過對光纖電流互感器進行振動測試和VFTO測試,能夠分析分合斷路器瞬間產生的強烈振動及分合隔離開 關時產生的VFTO對光纖電流互感器輸出電流精度的影響,從而考核光纖電流互感器的運行行為。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
附圖說明
圖1是本發明光纖電流互感器現場振動測試系統示意圖;
圖2是本發明光纖電流互感器現場VFTO測試系統示意圖。
具體實施方式
本發明是一種光纖電流互感器現場測試方法,針對光纖電流互感器的振動和VFTO(特快速暫態過電壓)進行試驗,全面考核光纖電流互感器運行行為。
如圖1所示,圖1是本發明光纖電流互感器現場振動測試系統示意圖。
振動測試儀的傳感頭分別安裝在GIS外殼的水平方向和垂直方向,以測試振動在不同方向上對電流輸出的影響,振動測試儀的輸出端連接到筆記本電腦上采集振動輸出,利用故障錄波器來監視電流輸出的幅值和波形變化。
本發明是結合現場實際情況,對運行中的光纖電流互感器運行行為進行考核。針對GIS中斷路器分合時產生的振動對全光纖電流互感器輸出的影響開展測試,得出斷路器分合對全光纖電流互感器輸出值影響的基礎數據。由于振動試驗是在靜態情況下的測試,所以得到的斷路器分合時全光纖電流互感器輸出值可以定性為全部是由斷路器分合產生的,從而可以分析由斷路器分合產生的振動對全光纖電流互感器輸出精度的影響。
所述的振動測試是線路不帶電狀態下通過分、合斷路器產生振動,利用GMH550101型綜合測試儀進行振動測試,將接在測試儀上的傳感元件分別安裝在光纖電流互感器外殼的水平及垂直方向上,記錄GIS殼體在振動時水平、垂直方向的位置偏移量及振動時電流幅值,同時利用站內故障錄波器記錄斷路器分合閘瞬時電流波形及電流幅值,從而可以分析振動對全光纖電流互感器輸出電流精度的影響。
如圖2所示,圖2是本發明光纖電流互感器現場VFTO測試系統示意圖。
VFTO測試儀連接在GIS的采集卡上,用來測試分合隔離開關瞬間產生的操作過電壓的 大小,其輸出端與筆記本電腦相連來監視操作過電壓變化過程。另外,采集卡與合并單元相連接,將采集到的電壓、電流輸出至合并單元,通過交換機上送至故障錄波器,以監視電壓、電流的變化過程。
本發明所述測試方法包含VFTO(特快速暫態過電壓)試驗,VFTO主要是由于GIS中的隔離開關操作等原因而引起的,在電力系統中其可能損害三類設備:一是GIS本體;二是帶繞組的設備;三是二次設備。一般情況下智能變電站全光纖電流互感器的采集卡是安裝在GIS本體上的,VFTO有可能對其產生影響或使其損壞,所以測試方法中包含VFTO測試,通過拉合不同間隔的隔離開關進行VFTO試驗,檢測GIS殼體對地操作過電壓,同時在故障錄波器監測全光纖電流互感器輸出的電流值,考核隔離開關在分、合操作時產生的操作過電壓對全光纖電流互感器輸出電流波形的影響。

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