一种测试全光纤电流互感器低温准确度的方法和系统与流程

本发明涉及电子电力领域，并且更具体地，涉及一种测试全光纤电流互感器低温准确度的方法和系统。

背景技术：

近年来，由于光纤和电子技术的进步，基于各种传感原理的电子式互感器得到了迅猛发展，随着国家电网公司特高压交、直流工程和各类新一代智能变电站的大规模建设发展，对其变电站中所使用的光学特性的电子式互感器的性能提出更高的要求。由于我国部分的特高压及智能电网的变电站运行环境属于低温地区，平均温度长期处于-20℃以下，低温环境对于变电站中的重要设备—电子式互感器的运行稳定性会造成一定的困扰。

传统的互感器是利用电磁感应定理来进行电压电流信号的传输，低温环境下对于其材料及关键组部件的影响不大，电子式互感器是将电流电压信号转换成光学信息通过光纤传输到二次设备的一类新型的互感器，虽然其绝缘结构大大简化，但是需要采用大量的光学器件。由于大部分光学器件对于温度的变化反应非常敏感，低温特性下电子式互感器的相关性能得不到保证。全光纤电流互感器是光学电流互感器发展至今的最高水平，目前已大量的应用于特高压直流工程及各类智能变电站中，全光纤电流互感器采用了大量的光学敏感器件，低温环境对其影响非常大，尤其是会造成其准确度的不稳定。

技术实现要素：

为了解决背景技术存在的上述问题，本发明提供一种测试全光纤电流互感器低温准确度的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、将全光纤电流互感器放置于温度试验箱，并设置温度试验箱温度范围；

步骤2、在全光纤电流互感器的温度由环境温度下降到设置温度的上限值后，进行N次全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循环，最后再将全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值上升到环境温度，在所述全光纤电流互感器的温度变化过程中，温度试验箱上的温度传感器采集温度信号传输给信息处理单元，全光纤电流互感器的电气单元采集全光纤电流互感器的电流信号，并传输至互感器检验装置；

步骤3、互感器校验装置接收标准电流互感器产生的标准电流信号，并根据所述标准电流信号对所述电气单元采集的电流信号进行校验，确定所述电气单元采集的电流信号的误差数据后，将误差数据传输至信息处理单元；

步骤4、信息处理单元根据接收的温度信号和互感器校验装置确定的误差数据分析全光纤电流互感器的状态，并传输至上位机；

步骤5、上位机接收信息处理单元传输的信息并显示和存储。

进一步地，所述温度试验箱设置的全光纤电流互感器低温运行的温度范围为-60℃～0℃。

进一步地，所述全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循环的次数为10。

进一步地，在全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的每次工作循环中，当全光纤电流互感器的温度第一次位于设置温度的上限值和下限值时，维持所述温度1小时。

进一步地，当所述误差数据在0～0.2％时，判断全光纤电流互感器合格，当所述误差数据大于0.2％时，判断全光纤电流互感器不合格。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种测试全光纤电流互感器低温准确度的系统，其特征在于，所述系统包括：

全光纤电流互感器，其包括电气单元，所述电气单元用于采集全光纤电流互感器的电流信号，并传输至互感器检验装置；

温度试验箱，其用于设置全光纤电流互感器低温运行的温度范围；

温度传感器，其位于温度试验箱上，用于采集温度试验箱内的温度；

标准电流互感器，其用于产生标准电流信号，以作为校验电气单元采集的电流信号的误差的基准；

互感器校验装置，其用于根据标准电流互感器产生的标准电流信号，对电气单元采集的电流信号进行校验，以确定电气单元采集的电流信号的误差数据，并传输至信息处理单元；

信息处理单元，其用于根据温度传感器采集的温度，以及互感器校验装置确定的误差数据分析全光纤电流互感器的状态，并将上述分析结果传输至上位机；以及

上位机，其用于接收信息处理单元的信息并显示和存储。

进一步地，所述温度试验箱设置的全光纤电流互感器低温运行的温度范围为-60℃～0℃。

进一步地，当所述误差数据在0～0.2％时，判断全光纤电流互感器合格，当所述误差数据大于0.2％时，判断全光纤电流互感器不合格。

通过本发明提供的测试全光纤电流互感器低温准确度的方法和系统，能够及时准确地了解全光纤电流互感器在低温运行时的状态，从而使工作人员能够及时准确地分析可能出现的故障原因，所述全光纤电流互感器的故障包括敏感环(一次传感器)断线故障、光路异常故障、光纤损耗故障、振动干扰故障等。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的方法中温度变化的示意图；以及

图3是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的系统的结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的方法的流程图。如图1所示，测试全光纤电传感器低温准确度的方法100从步骤S101开始。

在步骤S101，将全光纤电流互感器放置于温度试验箱，并设置温度试验箱温度范围。优选地，所述温度试验箱设置的全光纤电流互感器低温运行的温度范围为-60℃～0℃。

在步骤S102，在全光纤电流互感器的温度由环境温度下降到设置温度的上限后，进行N次全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循环，最后再将全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值上升到环境温度，在所述全光纤电流互感器的温度变化过程中，温度试验箱上的温度传感器采集温度信号传输给信息处理单元，全光纤电流互感器的电气单元采集全光纤电流互感器的电流信号，并传输至互感器检验装置。优选地，所述全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的工作循环的次数为10。并且，在全光纤电流互感器的温度由设置温度的上限值下降到下限值，再由下限值上升到上限值的每次工作循环中，当全光纤电流互感器的温度第一次位于设置温度的上限值和下限值时，维持所述温度1小时。

图2是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的方法中温度变化的示意图。如图2所示，全光纤电流互感器的温度由环境温度下降到0℃后，维持0℃1小时，并将温度由0℃下降到-60℃，在-60℃继续维持1小时后，再将温度由-60℃上升到0℃，然后继续维持0℃1小时，并将温度由0℃下降到-60℃，在-60℃继续维持1小时后，再将温度由-60℃上升到0℃的工作循环9次后，将温度由0℃上升至环境温度。

在步骤S103，互感器校验装置接收标准电流互感器产生的标准电流信号，并根据所述标准电流信号对所述电气单元采集的电流信号进行校验，确定所述电气单元采集的电流信号的误差数据后，将误差数据传输至信息处理单元。

在步骤104，信息处理单元根据接收的温度信号和互感器校验装置确定的误差数据分析全光纤电流互感器的状态，并传输至上位机。优选地，当所述误差数据在0～0.2％时，判断全光纤电流互感器合格，当所述误差数据大于0.2％时，判断全光纤电流互感器不合格。

在步骤S105，上位机接收信息处理单元传输的信息并显示和存储。

图3是本发明具体实施方式的测试全光纤电传感器低温准确度的系统的结构图。如图3所示，测试全光纤电流互感器低温准确度的系统300包括全光纤电流互感器301、温度试验箱302、温度传感器303、标准电流互感器304、互感器校验装置305、信息处理单元306和上位机307。

全光纤电流互感器301，其包括电气单元，所述电气单元用于采集全光纤电流互感器的电流信号，并传输至互感器检验装置；

温度试验箱302，其用于设置全光纤电流互感器低温运行的温度范围；

温度传感器303，其位于温度试验箱上，用于采集温度试验箱内的温度；

标准电流互感器304，其用于产生标准电流信号，以作为校验电气单元采集的电流信号的误差的基准；

互感器校验装置305，其用于根据标准电流互感器产生的标准电流信号，对电气单元采集的电流信号进行校验，以确定电气单元采集的电流信号的误差数据，并传输至信息处理单元；

信息处理单元306，其用于根据温度传感器采集的温度，以及互感器校验装置确定的误差数据分析全光纤电流互感器的状态，并将上述分析结果传输至上位机；以及

上位机307，其用于接收信息处理单元的信息并显示和存储。

进一步地，所述温度试验箱设置的全光纤电流互感器低温运行的温度范围为-60℃到0℃。

进一步地，当所述误差数据在0～0.2％时，判断全光纤电流互感器合格，当所述误差数据大于0.2％时，判断全光纤电流互感器不合格。

已经通过上述实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该【装置、组件等】”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。