Proba de transformadores ópticos de corrente (OCT)

Co o desenvolvemento da economía e da ciencia e tecnoloxía modernas, os transformadores de corrente fotoeléctricos (PECTs) transicionaron completamente da fase de proba á aplicación práctica. Como persoal de primeira liña en probas, sinto profundamente a súa importancia no sistema eléctrico no meu traballo diario. Tamén recoñezco a necesidade de realizar unha investigación en profundidade sobre os seus sistemas de proba e métodos de calibración. Isto non só promove a aplicación en xinética dos PECTs, senón que tamén permite o descubrimento e resolución precisos de problemas técnicos na operación real.

1. Estrutura e principio de funcionamento dos transformadores de corrente fotoeléctricos

Actualmente, a profundidade da investigación dos PECTs na industria aínda é insuficiente, e incluso hai malentendidos cognitivos. Algúns creen que os seus métodos de saída e principios de detección son completamente consistentes cos dos transformadores de corrente electromagnéticos (ambos teñen unha saída nominal de 5A/1A). No entanto, nas aplicacións prácticas, os PECTs teñen vantaxes únicas - non dependen de circuitos nominais secundarios e poden emitir directamente sinais dixitais. Estructuralmente, divídese en dous tipos: activo e pasivo. A diferenza central está en se se require unha alimentación externa no lado de alta tensión do sensor. Debido ás diferenzas nos principios de deseño, tamén hai diferenzas significativas nas súas estruturas e mecanismos de funcionamento.

1.1 Transformadores de corrente fotoeléctricos pasivos

Como persoal de primeira liña en probas, entro en contacto frecuentemente con este tipo de equipos durante as probas. O seu principio central basease no efecto fotoeléctrico de Faraday: cando os materiais fotoeléctricos se propagan nun ambiente de campo magnético, o estado de polarización da luz desviarase coa intensidade do campo magnético. Mediante a monitorización do cambio no ángulo de polarización, pódese establecer a correlación entre a constante fotoeléctrica, o ángulo de rotación e a intensidade do campo magnético

e finalmente, realiza-se a medida non contacta de sinais de corrente. Este deseño sen alimentación ten ventaxas significativas no escenario de detección de aislamento do lado de alta tensión.

1.2 Transformadores de corrente fotoeléctricos activos

Nas probas reais, os dispositivos activos dependen de bobinas de núcleo de aire ou pequenos transformadores electromagnéticos de alta precisión para lograr a condición de sinais. O seu proceso de funcionamento pode descomporse como segue: primeiro, o sinal de corrente grande convértese nun sinal de voltaxe débil mediante indución electromagnética (mediante un pequeno transformador electromagnético), despois modúlase nun sinal eléctrico dixital e finalmente convértese nun sinal óptico mediante conversión electro-óptica, que se transmite ao lado de baixa tensión para procesamento via fibra óptica. Estes dispositivos utilizanse amplamente en proxectos de subestacións dixitais. Durante a depuración, necesito centrarme na compatibilidade do módulo de demodulación no extremo de baixa tensión.

2. Sistema de proba de transformadores de corrente fotoeléctricos
2.1 Estrutura do sistema de proba

A complexidade do sistema de proba de PECTs require que o persoal de primeira liña teña unha comprensión a nivel de sistema. A súa lóxica central é conectar as cabezas de detección do transformador probado e o transformador estándar en serie, para que estean no mesmo ambiente de corrente. Como parte clave da proba, o calibrador virtual necesita realizar: adquisición de sinais informática, procesamento de algoritmos de erro e exhibición de datos multidimensionais. Na operación real, a proba de rendemento en estado estable debe coincidir con un transformador estándar de alta precisión (como un dispositivo de clase 0,05), e o sensor de corrente Hall é preferible para as probas transitórias (velocidade de resposta rápida, adecuado para escenarios de corrente de impulso).

2.2 Proba de indicadores de rendemento clave

Ao probar PECTs, necesito centrarme nos seguintes indicadores clave para asegurar datos precisos e fiables:

2.2.1 Indicadores en estado estable

A proba en estado estable centrase no coeficiente de relación nominal (este parámetro é nominal polo fabricante). Durante a proba, é necesario recopilar simultaneamente os datos de secuencia do canal de transmisión dixital e o canal de saída analóxica, e calcular o erro de relación comparándoo co sinal estándar para verificar a linearidade do dispositivo en condicións de frecuencia de rede.

2.2.2 Erro de fase

A proba de erro de fase necesita capturar a desviación de fase do fasor de corrente: usar un algoritmo dixital (como a transformada rápida de Fourier) para analizar o sinal de saída, comparar a fase de referencia coa fase de saída real, e cuantificar a diferenza entre eles. Este indicador afecta directamente a precisión da acción do dispositivo de protección por relés e debe controlarse estritamente.

2.2.3 Características térmicas

A influencia da temperatura nos PECTs debe probarse cíclicamente de acordo coa norma IEC. Nas probas reais, a "constante de tempo de estabilidade térmica" é un parámetro clave (calibrado polo fabricante segundo a estrutura e o volume do dispositivo). Simularé a gradiente de temperatura a través dunha cámara de ensaios ambientais, rexistraré a deriva do erro en diferentes condicións de funcionamento, e verificaré a adaptabilidade térmica do dispositivo.

3. Calibrador virtual para transformadores de corrente fotoeléctricos

O calibrador virtual é o "centro nervioso" do sistema de proba. As súas funcións de exhibición de datos cubren curvas, valores, gráficos, etc., facilitando ao persoal de primeira liña localizar rapidamente os problemas. Basándose nas diferenzas de rendemento dos PECTs, o calibrador pode derivarse en dous tipos: calibrador de rendemento en estado estable e calibrador transitório, con divisións de tarefas claras:

3.1 Calibrador de rendemento en estado estable

No proba diaria, uso frecuentemente o calibrador de rendemento en estado estable para completar tres tarefas centrais:

• Calcular o erro de fase en tempo real durante a operación en estado estable do PECT;

• Simular a condición de cambio de temperatura e avaliar a deriva do índice;

• Analizar os componentes harmónicos e verificar o rendemento do dispositivo baixo cargas non lineares.
  Durante a operación, é necesario configurar previamente parámetros como a selección de canles e a taxa de mostraxe, e finalmente, presentar intuitivamente as características en estado estable do dispositivo a través de curvas de erro.

3.2 Calibrador de rendemento transitório

O calibrador transitório centrase no proceso dinámico: pode exhibir simultaneamente as formas de onda transitórias do canal a calibrar e o canal estándar, e capturar de forma precisa os erros en escenarios como a corrente de inrush e a corrente de cortocircuito. Ao tratar o análise de rexistros de fallos, usarei a súa función de cálculo de erros para localizar os puntos de distorsión no proceso transitório e proporcionar apoio de datos para a optimización do dispositivo.

Conclusión

Como persoal de primeira liña en probas, sempre parto da perspectiva da operación práctica: primeiro, comprendo a fondo a estrutura e o principio dos PECTs (as diferenzas de deseño entre os tipos activo e pasivo), despois domino a lóxica de construción do sistema de proba (conexión en serie das cabezas de detección, configuración do calibrador), e finalmente, a través da diferenciación funcional do calibrador virtual (estado estable/transitorio), logro unha avaliación precisa do rendemento do dispositivo. Esta ruta técnica non só asegura a comisión fiable dos PECTs, senón que tamén proporciona unha base de medida práctica para a actualización intelixente do sistema eléctrico - facendo que os datos de proba de cada dispositivo sexan un "pedra angular" para a seguridade da rede eléctrica.