Тестуване на оптически токови трансформатори (OCT)
С развитието на модерната икономика и науката и технологията, фотоелектричните токоизмерватели (PECTs) са напълно преходили от фазата на пробна експлоатация към практически приложение. като изпитващ специалист на първата линия, дълбоко усещам техния важен принос в енергийната система в повседневната работа. Също така осъзнавам необходимостта от провеждане на детайлни изследвания на техните системи за изпитване и методи за калибриране. Това не само насърчава инженерното приложение на PECTs, но и позволява точното откриване и решаване на технически проблеми при реална експлоатация.
1. Структура и принцип на действие на фотоелектричните токоизмерватели
В момента, дълбочината на изследванията в индустрията за PECTs все още е недостатъчна, а има дори и някои грешки в разбирането. Някои хора мислят, че техният начин на изход и принципи на измерване са напълно съвпадащи с тези на електромагнитните токоизмерватели (които имат номинален изход от 5A/1A). Но в реалните приложения, PECTs имат уникални предимства - те не зависят от вторични номинални контури и могат да изпращат директно цифрови сигнали. Структурно те се делят на два типа: активни и пасивни. Основната разлика е в това, дали е нужен външен източник на напрежение на високонапрегнатата страна на сензора. Поради различията в дизайнерските принципи, има и значителни различия в техната структура и механизми на функциониране.
1.1 Пасивни фотоелектрични токоизмерватели
Като изпитващ специалист на първата линия, често се срещам с такива устройства по време на изпитвания. Неговият основен принцип се базира на Фарадеевия магнето-оптичен ефект: когато магнето-оптични материали се разпространяват в околната среда на магнитно поле, поляризационното състояние на светлината ще се промени спрямо интензитета на магнитното поле. Чрез наблюдение на промяната в ъгъла на поляризация, може да се установи корелация между магнето-оптичната константа, ъгъла на завъртане и интензитета на магнитното поле
и накрая, да се осъществи безконтактно измерване на сигналите на тока. Този безизточен дизайн има значителни предимства в сценарии за измерване на изолацията на високонапрегнатата страна.
1.2 Активни фотоелектрични токоизмерватели
В реалните изпитвания, активните устройства се основават на въздушни обиколки или високоточно малки електромагнитни трансформатори за достижение на условието на сигнала. Неговият процес на работа може да бъде разбит както следва: първо, големият сигнал на тока се преобразува в слаб сигнал на напрежението чрез електромагнитна индукция (с помощта на малък електромагнитен трансформатор), после модулира до цифров електрически сигнал, и накрая, преобразува се в оптичен сигнал чрез електро-оптично преобразуване, което се предава на нисконапрегнатата страна за обработка чрез оптична връв. Такива устройства са широко използвани в проекти за цифрова подстанция. По време на дебъгване, трябва да се фокусирам върху съвместимостта на демодулаторния модул на нисконапрегнатата страна.
2. Система за изпитване на фотоелектричните токоизмерватели
2.1 Структура на системата за изпитване
Комплексността на системата за изпитване на PECTs изисква персонала от първата линия да има системно разбиране. Нейната основна логика е свързване на сензорните глави на изпитвания трансформатор и стандартния трансформатор в ред, така че да са в една и съща среда на тока. Като ключова част от изпитването, виртуалният калибратор трябва да осъществи: придобиване на сигнал от компютър, обработка на алгоритъм за грешка и многомерно показване на данни. В реалната операция, изпитването на стационарните характеристики трябва да се съпостави с високоточен стандартен трансформатор (например устройство от клас 0.05), а датчикът на Хол е предпочитан за преходно изпитване (бърз отговор, подходящ за сцениарии с импулсни токове).
2.2 Изпитване на ключови показатели на производителността
При изпитване на PECTs, трябва да се фокусирам върху следните ключови показатели, за да се гарантират точни и надеждни данни:
2.2.1 Стационарни показатели
Стационарното изпитване се фокусира върху номиналния коефициент на отношението (този параметър е номинален от производителя). По време на изпитването, трябва да се събират последователни данни от каналите за цифрово и аналогово изходно предаване, и грешката на отношенията се изчислява чрез сравнение с стандартния сигнал, за да се провери линейността на устройството при условия на промишлената честота.
2.2.2 Фазова грешка
Изпитването на фазовата грешка изисква да се засече фазовото отклонение на вектора на тока: чрез използване на цифров алгоритъм (като бързо Фурие преобразуване) за анализ на изходния сигнал, сравняване на референтната фаза с фактическата изходна фаза, и квантифициране на разликата между тях. Този показател директно влияе върху точността на действието на устройствата за релейна защита и трябва строго да се контролира.
2.2.3 Температурни характеристики
Влиянието на температурата върху PECTs трябва да се изпитва циклично в съответствие с IEC стандарта. В реалните изпитвания, "константата на термална стабилност" е ключов параметър (калibriран от производителя въз основа на конструкцията и обема на устройството). Ще симулирам температурната градиента чрез камера за околната среда, ще запиша отклонението на грешката при различни условия на работа, и ще потвърдя температурната адаптивност на устройството.
3. Виртуален калибратор за фотоелектрични токоизмерватели
Виртуалният калибратор е "нервния център" на системата за изпитване. Неговите функции за показване на данни включват криви, стойности, диаграми и т.н., които помагат на персонала от първата линия да бързо локализира проблеми. Въз основа на разликите в производителността на PECTs, калибраторът може да се раздели на два типа: стационарен калибратор и преходен калибратор, с ясно разпределени задачи:
3.1 Стационарен калибратор за производителност
В повседневните изпитвания, често използвам стационарния калибратор за изпълнение на три ключови задачи:
