Test des transformateurs de courant optiques (OCT)
Avec le développement de l'économie moderne et de la science et de la technologie, les transformateurs de courant photoélectriques (PECT) sont passés en totalité de la phase d'essai à l'application pratique. En tant que personnel de test en première ligne, je ressens profondément leur importance dans le système électrique au cours de mon travail quotidien. Je réalise également la nécessité de mener des recherches approfondies sur leurs systèmes de test et méthodes d'étalonnage. Cela non seulement favorise l'application en ingénierie des PECT, mais permet également de découvrir et de résoudre avec précision les problèmes techniques lors de l'exploitation réelle.
1. Structure et principe de fonctionnement des transformateurs de courant photoélectriques
Actuellement, la profondeur de recherche des PECT dans l'industrie est encore insuffisante, et il existe même des malentendus cognitifs. Certaines personnes pensent que leurs méthodes de sortie et principes de détection sont totalement identiques à ceux des transformateurs de courant électromagnétiques (tous deux ayant une sortie nominale de 5A/1A). Cependant, dans les applications pratiques, les PECT ont des avantages uniques - ils ne dépendent pas des circuits secondaires nominaux et peuvent directement sortir des signaux numériques. Structuralement, ils se divisent en deux types : actifs et passifs. La différence fondamentale réside dans la nécessité ou non d'une alimentation externe du côté haute tension du capteur. En raison des différences de principes de conception, il existe également des différences significatives dans leurs structures et mécanismes de fonctionnement.
1.1 Transformateurs de courant photoélectrique passifs
En tant que personnel de test en première ligne, j'entre fréquemment en contact avec un tel équipement lors des tests. Son principe fondamental repose sur l'effet magnéto-optique de Faraday : lorsque les matériaux magnéto-optiques se propagent dans un environnement de champ magnétique, l'état de polarisation de la lumière se déviera en fonction de l'intensité du champ magnétique. En surveillant la variation de l'angle de polarisation, on peut établir la corrélation entre la constante magnéto-optique, l'angle de rotation et l'intensité du champ magnétique
et finalement, réaliser la mesure sans contact des signaux de courant. Cette conception sans alimentation présente des avantages significatifs dans le scénario de détection d'isolement du côté haute tension.
1.2 Transformateurs de courant photoélectrique actifs
Dans les tests réels, les dispositifs actifs s'appuient sur des bobines à noyau d'air ou de petits transformateurs électromagnétiques de haute précision pour réaliser la conditionnement de signal. Son processus de fonctionnement peut être décomposé comme suit : d'abord, le signal de grand courant est converti en un signal de faible tension par induction électromagnétique (grâce à un petit transformateur électromagnétique), puis modulé en un signal électrique numérique, et enfin converti en un signal optique par conversion électro-optique, qui est transmis au côté basse tension pour traitement via fibre optique. Ces dispositifs sont largement utilisés dans les projets de postes électriques numériques. Lors de l'ajustement, je dois me concentrer sur la compatibilité du module de démodulation du côté basse tension.
2. Système de test des transformateurs de courant photoélectriques
2.1 Structure du système de test
La complexité du système de test des PECT exige que le personnel en première ligne ait une compréhension au niveau système. Sa logique centrale consiste à connecter en série les têtes de détection du transformateur testé et du transformateur standard, afin qu'ils soient dans le même environnement de courant. Comme partie clé du test, le calibrateur virtuel doit réaliser : l'acquisition de signaux par ordinateur, le traitement de l'algorithme d'erreur, et l'affichage multidimensionnel des données. Dans l'opération réelle, le test de performance en état stable doit être associé à un transformateur standard de haute précision (par exemple, un appareil de classe 0,05), et le capteur de courant Hall est préféré pour les tests transitoires (réponse rapide, adapté aux scénarios de courant d'impulsion).
2.2 Test des indicateurs de performance clés
Lors du test des PECT, je dois me concentrer sur les indicateurs suivants pour garantir des données précises et fiables :
2.2.1 Indicateurs en état stable
Le test en état stable se concentre sur le coefficient de rapport nominal (ce paramètre est nominalisé par le fabricant). Pendant le test, les données séquentielles du canal de transmission numérique et du canal de sortie analogique doivent être collectées simultanément, et l'erreur de rapport est calculée en comparaison avec le signal standard pour vérifier la linéarité de l'appareil sous des conditions de fréquence secteur.
2.2.2 Erreur de phase
Le test d'erreur de phase nécessite de capturer la déviation de phase du vecteur de courant : utiliser un algorithme numérique (tel que la transformée de Fourier rapide) pour analyser le signal de sortie, comparer la phase de référence avec la phase de sortie réelle, et quantifier la différence entre elles. Cet indicateur affecte directement la précision d'action du dispositif de protection par relais et doit être strictement contrôlé.
2.2.3 Caractéristiques thermiques
L'influence de la température sur les PECT doit être testée cycliquement conformément à la norme IEC. Dans les tests réels, la "constante de temps de stabilité thermique" est un paramètre clé (calibré par le fabricant en fonction de la structure et du volume de l'appareil). Je simulerai la pente thermique via une enceinte de test environnemental, enregistrerai la dérive d'erreur sous différentes conditions de fonctionnement, et vérifierai l'adaptabilité thermique de l'appareil.
3. Calibrateur virtuel pour les transformateurs de courant photoélectriques
Le calibrateur virtuel est le "centre nerveux" du système de test. Ses fonctions d'affichage de données couvrent des courbes, des valeurs, des graphiques, etc., facilitant le personnel en première ligne à localiser rapidement les problèmes. Sur la base des différences de performance des PECT, le calibrateur peut être dérivé en deux types : calibrateur de performance en état stable et calibrateur de performance transitoire, avec des divisions de tâches claires :
3.1 Calibrateur de performance en état stable
Dans les tests quotidiens, j'utilise souvent le calibrateur de performance en état stable pour accomplir trois tâches principales :
3.2 Calibrateur de performance transitoire
Le calibrateur de performance transitoire se concentre sur le processus dynamique : il peut afficher simultanément les formes d'onde transitoires du canal à calibrer et du canal standard, et capturer avec précision les erreurs dans des scénarios tels que le courant de démarrage et le courant de court-circuit. Lors de l'analyse des enregistrements de défaut, j'utiliserai sa fonction de calcul d'erreur pour localiser les points de distorsion dans le processus transitoire et fournir des données de soutien pour l'optimisation de l'appareil.
Conclusion
En tant que personnel de test en première ligne, je pars toujours du point de vue de l'exploitation pratique : d'abord, comprendre en profondeur la structure et le principe des PECT (les différences de conception entre les types actifs et passifs), ensuite maîtriser la logique de construction du système de test (connexion en série des têtes de détection, configuration du calibrateur), et enfin, grâce à la différenciation fonctionnelle du calibrateur virtuel (en état stable/transitoire), réaliser une évaluation précise de la performance de l'appareil. Ce chemin technique non seulement assure la mise en service fiable des PECT, mais fournit également une base de mesure pratique pour la mise à niveau intelligente du système électrique - faisant des données de test de chaque appareil un "pilier" pour la sécurité du réseau électrique.
