Тестирование оптических токовых互感器的俄语翻译应为"трансформаторов тока"，因此完整准确的翻译如下： Тестирование оптических трансформаторов тока (OCT)
С развитием современной экономики и науки и техники, фотоэлектрические токовые трансформаторы (ФЭТТ) полностью перешли от стадии опытной эксплуатации к практическому применению. Будучи первостепенным испытательным персоналом, я глубоко ощущаю их важность в энергетической системе в повседневной работе. Я также осознаю необходимость проведения углубленных исследований их испытательных систем и методов калибровки. Это не только способствует инженерному применению ФЭТТ, но и позволяет точно выявлять и решать технические проблемы в реальной эксплуатации.
1. Структура и принцип работы фотоэлектрических токовых трансформаторов
В настоящее время глубина исследований ФЭТТ в отрасли все еще недостаточна, и даже существуют некоторые ошибочные представления. Некоторые считают, что их методы выхода и принципы сенсорного восприятия полностью совпадают с электромагнитными токовыми трансформаторами (оба имеют номинальный выход 5А/1А). Однако в практических приложениях ФЭТТ обладают уникальными преимуществами - они не зависят от вторичных номинальных цепей и могут напрямую выводить цифровые сигналы. Структурно они делятся на два типа: активные и пассивные. Основное различие заключается в необходимости внешнего источника питания на высоковольтной стороне датчика. В связи с различиями в принципах проектирования, также имеются значительные различия в их конструкциях и механизмах работы.
1.1 Пассивные фотоэлектрические токовые трансформаторы
Как первостепенный испытатель, я часто сталкиваюсь с таким оборудованием во время тестирования. Его основной принцип основан на эффекте Фарадея: когда магнито-оптические материалы распространяются в магнитном поле, поляризационное состояние света будет отклоняться в зависимости от интенсивности магнитного поля. Отслеживая изменение угла поляризации, можно установить корреляцию между магнито-оптической константой, углом поворота и интенсивностью магнитного поля, и, в конечном итоге, реализовать бесконтактное измерение сигналов тока. Этот неподключаемый дизайн имеет значительные преимущества в сценариях измерения изоляции на высоковольтной стороне.
и, в конечном итоге, реализовать бесконтактное измерение сигналов тока. Этот неподключаемый дизайн имеет значительные преимущества в сценариях измерения изоляции на высоковольтной стороне.
1.2 Активные фотоэлектрические токовые трансформаторы
В реальном тестировании активные устройства используют воздушные катушки или высокоточные малогабаритные электромагнитные трансформаторы для обработки сигналов. Их рабочий процесс можно разложить следующим образом: сначала большой токовый сигнал преобразуется в слабый сигнал напряжения через электромагнитную индукцию (с помощью малого электромагнитного трансформатора), затем модулируется в цифровой электрический сигнал, и, наконец, преобразуется в оптический сигнал через электро-оптическое преобразование, который передается на низковольтную сторону для обработки по оптоволокну. Такие устройства широко используются в проектах цифровых подстанций. Во время отладки мне нужно сосредоточиться на совместимости демодуляционного модуля на низковольтном конце.
2. Испытательная система фотоэлектрических токовых трансформаторов
2.1 Структура испытательной системы
Сложность испытательной системы ФЭТТ требует от первостепенного персонала системного понимания. Ее основная логика заключается в последовательном соединении датчиков испытуемого трансформатора и эталонного трансформатора, чтобы они находились в одной и той же токовой среде. Как ключевая часть теста, виртуальный калибратор должен реализовать: сбор сигналов компьютером, обработку алгоритмов ошибок и многомерное отображение данных. В реальной эксплуатации стационарные испытания должны проводиться с высокоточным эталонным трансформатором (например, устройством класса 0,05), а для переходных испытаний предпочтительно использовать датчик Холла (быстрая скорость реакции, подходящий для сценариев импульсных токов).
2.2 Тестирование ключевых показателей производительности
При тестировании ФЭТТ мне необходимо сосредоточиться на следующих ключевых показателях, чтобы обеспечить точные и надежные данные:
2.2.1 Стационарные показатели
Стационарные испытания фокусируются на коэффициенте номинального отношения (этот параметр указан производителем). В ходе испытаний необходимо одновременно собирать последовательные данные цифрового канала передачи и аналогового выходного канала, и рассчитывать относительную ошибку путем сравнения со стандартным сигналом, чтобы проверить линейность устройства при сетевой частоте.
2.2.2 Фазовая ошибка
Испытание фазовой ошибки требует захвата фазового отклонения вектора тока: используется цифровой алгоритм (например, быстрое преобразование Фурье) для анализа выходного сигнала, сравнивается фаза эталона с фактической выходной фазой, и количественно оценивается разница между ними. Этот показатель напрямую влияет на точность действия реле защиты и требует строгого контроля.
2.2.3 Температурные характеристики
Влияние температуры на ФЭТТ должно тестироваться циклически в соответствии со стандартом МЭК. В реальных испытаниях "постоянная времени термостабилизации" является ключевым параметром (калибруется производителем в зависимости от конструкции и объема устройства). Я буду моделировать температурный градиент с помощью климатической камеры, записывать смещение ошибок в различных условиях работы и проверять температурную адаптивность устройства.
3. Виртуальный калибратор для фотоэлектрических токовых трансформаторов
Виртуальный калибратор является "нервным центром" испытательной системы. Его функции отображения данных включают кривые, значения, диаграммы и т.д., что облегчает первостепенному персоналу быстрое обнаружение проблем. На основе различий в производительности ФЭТТ, калибратор может быть разделен на два типа: стационарный калибратор и переходный калибратор, с четким разделением обязанностей:
3.1 Стационарный калибратор производительности
В повседневных испытаниях я часто использую стационарный калибратор для выполнения трех ключевых задач:
3.2 Переходный калибратор производительности
Переходный калибратор фокусируется на динамическом процессе: он может одновременно отображать переходные формы сигнала канала, подлежащего калибровке, и эталонного канала, и точно захватывать ошибки в сценариях, таких как пусковой ток и ток короткого замыкания. При анализе записи аварий я использую его функцию расчета ошибок для локализации точек искажений в переходном процессе и предоставления данных для оптимизации устройства.
Заключение
Как первостепенный испытатель, я всегда начинаю с практической точки зрения: сначала тщательно изучаю структуру и принцип работы ФЭТТ (различия в дизайне между активными и пассивными типами), затем осваиваю логику построения испытательной системы (последовательное соединение датчиков, настройка калибратора), и, наконец, через функциональное различие виртуального калибратора (стационарный/переходный) достигаю точной оценки производительности устройства. Этот технический путь не только обеспечивает надежную эксплуатацию ФЭТТ, но и предоставляет практическую измерительную основу для интеллектуального обновления энергетической системы - делая данные каждого устройства "уголком" безопасности энергосети.
