光纖電流互感器是換流站中重要的測量設備,其可靠測量關(guān)系著直流輸電工程可靠穩(wěn)定運行。在國網(wǎng)設備部組織下,江蘇電科院聯(lián)合中國電科院開展科研攻關(guān),探索光纖電流互感器故障機理,研制高可靠光電器件,打造了高可靠自主化光纖電流互感器。
近日,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院技術(shù)人員開展了光纖電流互感器狀態(tài)量預警功能驗證,為后續(xù)江蘇電網(wǎng)直流測量裝置健康狀態(tài)評估打下基礎。
在國家電網(wǎng)有限公司設備管理部組織下,江蘇電科院牽頭開展了“高可靠自主化光纖電流互感器關(guān)鍵技術(shù)及應用”項目研究。該項目揭示了進口光纖電流互感器的故障機理,針對其薄弱點研制了一體化傳感光纖、調(diào)制器和光源等核心光電器件,打造了國產(chǎn)化自主可控光纖電流互感器。
一、產(chǎn)品用途(LYYB2000B電調(diào)標準產(chǎn)品“多功能氧化鋅避雷器測試儀”適用于各種電力設備)
氧化鋅避雷器帶電測試儀是用于檢測氧化鋅避雷器電氣性能的專用儀器,該儀器適用于各種電壓等級的氧化鋅避雷器的帶電或停電檢測,從而及時發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部絕緣受潮及閥片老化等危險缺陷。
儀器操作簡單、使用方便,測量全過程由人機界面控制,可測量氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流及其諧波、工頻參考電壓及其諧波、有功功率和相位差,大屏幕可顯示電壓和電流的真實波形。儀器運用數(shù)字波形分析技術(shù),采用諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結(jié)果準確、穩(wěn)定,可準確分析出基波和3~9次諧波的含量,并能克服相間干擾影響,正確測量邊相避雷器的阻性電流。
二、產(chǎn)品特點(LYYB2000B電調(diào)標準產(chǎn)品“多功能氧化鋅避雷器測試儀”適用于各種電力設備)
彩色觸摸屏:800×480的7寸高清彩色觸摸屏、人機對話。
無線距離大:兼容無線同步,無線傳輸信號超過2000米.
同步方式多:支持485有線同步、無線同步;無電壓方式通過軟件計算找到電壓基準三種同步方式。
帶電停電兼容:適用于避雷器帶電、停電或試驗室等場所使用。
大量程采集:電壓采集范圍0-250V,電流采集0-20mA。
三相同測:真正做到三相電流、三相電壓同時測試,提高工作效率;同時支持單相測試或二相測試,選擇方便。
方便可靠:儀器內(nèi)部只帶弱電,電壓不超過8.4V;電流、電壓傳感器完全隔離,方便可靠。
電壓方式可選:支持取三相或取B相電壓基準為電壓參考。
標配邊配抗干擾處理:帶抗干擾計算功能和角度補償功能,完全解決三相互相干擾的情況220KV及上電壓等級需要。
內(nèi)置鋰電池:標配內(nèi)帶高能鋰離子電池,特別適合無電源場合。
高速采樣:高速的采樣頻率,先進的數(shù)字信號處理技術(shù),抗干擾性能強,測量結(jié)果精度極高。
內(nèi)置日歷時鐘:內(nèi)置日歷時鐘,為打印、保存數(shù)據(jù)提供時間依據(jù)。
海量存儲試驗數(shù)據(jù):本機配有大容量存儲,海量存儲數(shù)據(jù)。具有數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)瀏覽功能,并具有掉電保護功能。
U盤導出試驗數(shù)據(jù):配有U盤導出數(shù)據(jù)功能,導出word文件。
背景顏色方便切換:可以設置屏幕顏色,可以改成圖紋藍底、圖紋黑底,可以設置背景亮度,待機亮度和待機時間。
內(nèi)置培訓資料:屏幕內(nèi)部配有各種接線方式,指導現(xiàn)場使用。
中文輸入試驗信息:可以中文輸入相關(guān)站點、設備、人員、備注等,方便標識保存試驗數(shù)據(jù),方便標識打印試驗數(shù)據(jù)。
中英切換:可以直接界面切換中英文界面,兼容中外使用場合(選配)。
攜帶方便:主機和單元兩部分組成,外加防塵、防腐一體機箱,體積小,重量輕,便于攜帶。
三、技術(shù)指標(LYYB2000B電調(diào)標準產(chǎn)品“多功能氧化鋅避雷器測試儀”適用于各種電力設備)
電源:內(nèi)部鋰電池供電或DC8.4V適配器
測量范圍:
泄漏電流: 0-20mA ;
電壓: 30-250V ;
角度:0-360o
阻性電流:0-20mA ;
容性電流:0-20mA ;
測量準確度:
電流:全電流>100μA時: ±5%讀數(shù)±1個字;
電壓:基準電壓信號>30V時: ±5%讀數(shù)±1個字。
測量參數(shù):
泄漏電流:全電流波形、基波有效值、峰值。
泄漏電流阻性分量:波形
1、3、5、7、9次有效值。
正峰值Ir+ 負峰值Ir-。
容性電流基波。
電壓:電壓波形、電壓有效值。
相角差、功耗。
電壓基準信號取樣方式:
有線同步:40米(可擴展)
無線同步:>1500米(可擴展)
鋰電池參數(shù):
充電時間 > 2.5小時
連續(xù)工作時間 > 7小時
間斷工作時間 > 7×24小時
整箱尺寸: 主機42cm×34cm×18cm
整箱重量: 主機7.5kg
四、儀器面板介紹(LYYB2000B電調(diào)標準產(chǎn)品“多功能氧化鋅避雷器測試儀”適用于各種電力設備)
測試儀面板如圖1所示,測試儀分為主機和單元(UNIT)兩部分。
單元:采集PT二次側(cè)電壓或采集B相感應板電場強度信號(選配),共計2種電壓采集方式。
主機:采集氧化鋅避雷器泄漏電流,并接收PT測試單元電壓信號,經(jīng)過FFT計算獲得氧化鋅避雷器的特征數(shù)據(jù)。主機采集電流通過計數(shù)器兩端采樣,也可以通過電流鉗鉗避雷器接地線采樣(選配),共計2種電流采集方式。
通信方式:兩機之間的通信可選擇有線同步,無線同步二種同步方式。也可以用無電壓方式軟件模擬電壓,將不需要使用單元。共計3種同步通信方式。
測量直流電無法使用傳統(tǒng)電磁式互感器,主要使用光纖電流互感器。以往,光纖電流互感器大部分依賴進口且故障率較高。研制可靠性高、自主可控的光纖電流互感器成為直流輸電工程發(fā)展迫切需要攻克的難題。
找出進口設備的薄弱點是提升在運光纖電流互感器可靠性的前提。自16年起,在國網(wǎng)設備部的組織下,江蘇電科院聯(lián)合中國電力科學研究院有限公司等單位組建攻關(guān)團隊,通過大量查閱文獻、理論分析、實驗仿真等手段,摸清了進口設備故障率高的原因,找出了切割式波片、機械振動式調(diào)制器、光源等薄弱點。
在理論分析基礎上,18年,攻關(guān)團隊建設了進口光纖電流互感器故障模擬試驗平臺,并研制了光纖電流互感器狀態(tài)監(jiān)測儀。依托故障模擬試驗平臺,攻關(guān)團隊根據(jù)需求調(diào)節(jié)光纖電流互感器的光路強度、調(diào)制信號幅值,配合使用狀態(tài)監(jiān)測儀對光纖電流互感器的關(guān)鍵狀態(tài)量開展定量分析,實現(xiàn)了進口設備全壽命周期的“心電圖”動態(tài)監(jiān)測,驗證了故障分析的準確性,并為運維人員排查故障提供了技術(shù)支撐。
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