Test av optiska strömmätare (OCT)

Med utvecklingen av modern ekonomi och teknologi har fotoelektriska strömtransformatorer (PECTs) fullständigt övergått från provdrift till praktisk tillämpning. Som en frontlinje-testare känner jag djupt deras betydelse i strömsystemet under daglig arbete. Jag inser också nödvändigheten av att utföra djupgående forskning om deras testsystem och kalibreringsmetoder. Detta främjar inte bara den tekniska tillämpningen av PECTs utan gör det också möjligt att exakt upptäcka och lösa tekniska problem under faktisk drift.

1. Struktur och funktionsprincip för fotoelektriska strömtransformatorer

För närvarande är forskningsdjupet inom PECTs fortfarande otillräckligt inom branschen, och det finns till och med kognitiva missförstånd. Vissa tror att deras utmatningsmetoder och mätprinciper är helt samma som de för elektromagnetiska strömtransformatorer (båda har en nominell utmatning på 5A/1A). Men i praktiska tillämpningar har PECTs unika fördelar - de behöver inte bero på sekundära nominella kretsar och kan direkt mata ut digitala signaler. Strukturellt delas de in i två typer: aktiv och passiv. Den kärnfråga ligger i om en extern strömförsörjning krävs på högspänningssidan av sensorn. På grund av skillnader i designprinciper finns det också betydande skillnader i deras strukturer och funktionsmekanismer.

1.1 Passiva fotoelektriska strömtransformatorer

Som en frontlinje-testare kommer jag ofta i kontakt med sådan utrustning under tester. Dess kärnprincip baseras på Faradays magneto-optiska effekt: när magnetooptiska material sprider sig i ett magnetfältmiljö kommer polariseringsstaten av ljuset att vrida sig i förhållande till intensiteten av magnetfältet. Genom att övervaka förändringen i polarisationsvinkeln kan sambandet mellan magneto-optiska konstant, rotationsvinkel och magnetfältintensitet fastställas

och slutligen realiseras icke-kontaktsmätning av strömsignaler. Denna oeldade design har betydande fördelar i isoleringsscenariot på högspänningssidan.

1.2 Aktiva fotoelektriska strömtransformatorer

Under faktiska tester använder aktiva enheter luftkärnspiraler eller högprecisionsmallar av elektromagnetiska transformatorer för att uppnå signalkonditionering. Dess arbetsprocess kan uppdelas som följer: först konverteras stora strömsignaler till svaga spänningsignaler genom elektromagnetisk induktion (genom en liten elektromagnetisk transformator), sedan moduleras de till digital elektrisk signal, och slutligen konverteras de till optisk signal genom elektro-optisk konvertering, vilket skickas till lågspänningssidan för bearbetning via fiber. Sådana enheter används vidt och brett i digitala understationsprojekt. Under justering måste jag fokusera på kompatibiliteten hos demoduleringsmodulen på lågspänningsslutet.

2. Testsystem för fotoelektriska strömtransformatorer
2.1 Struktur av testsystemet

Komplexiteten i PECT-testsystemet kräver att frontlinjepersonal har en systemnivåförståelse. Dess kärnlogik är att ansluta sensorhuvuden av den testade transformatorn och standardtransformatorn i serie, så att de befinner sig i samma strömmiljö. Som en nyckeldel av testet behöver den virtuella kalibratören realisera: datorbaserad signalinmatning, felalgoritmbehandling, och flerdimensionell datavisualisering. I praktisk drift behöver prestandatestet under stillastående tillstånd matchas med en högprecision standardtransformator (som en 0,05-klass enhet), och Hallströmsensor prefereras för ögonblickliga tester (snabb respons, lämplig för impulströmscenario).

2.2 Test av kärnprestandaindikatorer

När PECTs testas måste jag fokusera på följande kärnindikatorer för att säkerställa korrekt och tillförlitlig data:

2.2.1 Stillastående indikatorer

Stillaståendetestet fokuserar på den nominella förhållandekoefficienten (denna parameter är nominell av tillverkaren). Under testet behöver sekvensdata från den digitala överföringskanalen och den analoga utmatningskanalen samtidigt insamlas, och förhållande-felen beräknas genom jämförelse med standardsignalen för att verifiera linjäriteten av enheten under nätfrekvensförhållanden.

2.2.2 Fasfel

Fasfeltestet behöver fånga fasavvikelsen av strömfasor: använda en digital algoritm (som snabb Fouriertransform) för att analysera utmatningssignalen, jämföra referensfasen med den faktiska utmatningsfasen, och kvantifiera skillnaden mellan dem. Denna indikator påverkar direkt reläskyddsenhetens agerande noggrannhet och behöver strikt kontrolleras.

2.2.3 Temperaturkaraktäristika

Påverkan av temperatur på PECTs behöver testas cykliskt enligt IEC-standard. I praktisk test simulerar jag temperaturgradienten genom en miljötestkammare, registrerar felet avvikelse under olika arbetsförhållanden, och verifierar enhetens temperaturanpassning.

3. Virtuell kalibratör för fotoelektriska strömtransformatorer

Den virtuella kalibratören är "nervcentrum" för testsystemet. Dess datavisualiseringsfunktioner täcker kurvor, värden, diagram, etc., vilket underlättar för frontlinjepersonal att snabbt lokalisera problem. Baserat på prestandaskilnader för PECTs kan kalibratören härledas till två typer: stillastående kalibratör och ögonblicklig kalibratör, med klara arbetsuppgifter:

3.1 Stillastående prestandakalibratör

I daglig test använder jag ofta stillastående kalibratör för att slutföra tre kärnuppgifter:

• Beräkna fasfelet i realtid under stillastående drift av PECT;

• Simulera temperaturförändringstillstånd och utvärdera indexavvikelsen;

• Analysera harmoniska komponenter och verifiera enhetens prestanda under icke-linjära belastningar.
  Under drift behöver parametrar som kanalval och sampelfrekvens konfigureras i förväg, och slutligen presenteras enhetens stillaståendekaraktäristika intuitivt genom felkurvor.

3.2 Ögonblicklig prestandakalibratör

Ögonblicklig kalibratör fokuserar på dynamiska processer: den kan samtidigt visa ögonblickliga former av kanalen som ska kalibreras och standardsignalen, samt exakt fånga fel i scenarier som inruschström och kortslutningsström. När det gäller analys av felregistreringar använder jag dess felberäkningsfunktion för att lokalisera distorsionspunkter i ögonblickliga processer och ge dataunderlag för enhetsoptimering.

Slutsats

Som en frontlinje-testare börjar jag alltid från ett praktiskt perspektiv: först får jag en grundlig förståelse för PECTs struktur och princip (designskillnader mellan aktiv och passiv typ), sedan mästar jag konstruktionens logik av testsystemet (serieanslutning av sensorhuvuden, konfiguration av kalibratören), och till sist genom funktionell differentiering av den virtuella kalibratören (stillastående/ögonblicklig) uppnår jag en exakt utvärdering av enhetens prestanda. Denna tekniska väg säkerställer inte bara PECTs tillförlitliga installation men ger också praktisk mätgrund för energisystemets intelligenta uppgradering - gör varje enhets testdata till en "grundsten" för elnätets säkerhet.