本发明涉及电流互感器校验领域，特别涉及一种柔性电流互感器柔性校验装置。
背景技术：
：电网是国家现代化的根本基础，电网安全和电力计量是电网存在的必要条件。电网安全保护和电力计量的基础是各个电压等级的变电站内必须装备的、数量又极其巨大的电流电压互感器。电网内部和电网与电力用户间的电量(电费)财务结算依靠之一的也是电流互感器。而电流互感器在投运前和定期检验都是必须的，其工作量和技术难度都非常大。目前，现有技术中常规现场电流互感器校验设备包含调压器、升流器、标准电流互感器、互感器校验仪。现场校验过程中，除了需要架设交流大电流回路外，还必须采用标准电流互感器作为标准源，与待校验电流互感器比对。由于标准电流互感器体型大、质量大，与交流大电流回路的架设相当困难(如，校准4000a的电流，铜导线截面需要2000mm2以上)，以至工作量巨大、试验回路效率低下。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中，在电流互感器校验常规现场电流互感器校验设备架设困难、使用、操作不方便的缺陷，提供一种电流互感器柔性校验装置，对常规现场电流互感器校验设备进行了大幅度简化，在保证精度的前提下，使得现场电流互感器校验设备的架设、校验操作更加方便。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种电流互感器柔性校验装置，包括，光电处理模块、电流源、柔性传感光纤、偏振光反射单元、第一金属导线、第一金属壳；所述第一金属壳为封闭结构，留有传感光纤回收孔和传感光纤导出孔，所述光电处理模块和所述电流源设置于所述第一金属壳外部；所述柔性传感光纤一端连接于所述光电处理模块；沿所述光电处理模块至所述柔性传感光纤的偏振光信号折返端方向，所述柔性传感光纤依次在所述第一金属壳内部缠绕形成第一传感光纤线圈、从所述传感光纤导出孔导出到达所述第一金属壳外部、缠绕于电流互感器的一次侧短接线外侧形成第二传感光纤线圈、从所述传感光纤回收孔导入所述第一金属壳内部，所述柔性传感光纤的偏振光信号折返端位于所述第一金属壳内部；所述第一金属导线缠绕于所述第一传感光纤线圈外侧形成第一金属导线线圈，所述第一金属导线一端连接于所述电流源输入端，另一端连接于所述电流源输出端；所述光电处理模块向所述柔性传感光纤发出偏振光信号，并接收所述柔性传感光纤传回的偏振光信号，并检测所述柔性传感光纤传回的偏振光信号的幅度和相角；所述偏振光反射单元设置于所述柔性传感光纤的偏振光信号折返端，用于反射传播至所述柔性传感光纤的偏振光信号折返端的偏振光信号；所述电流源输出电流的幅值和相角可调；所述光电处理模块与所述电流源电连接。较佳地，所述电流源为精密可调电流放大器，精度高于0.04％。较佳地，所述光电处理模块包含光源、偏振光解码和检测装置，所述光源为红外激光器，用于产生红外光，所述偏振光解码和检测装置用于检测所述柔性传感光纤传回的偏振光信号的附加偏转。较佳地，所述红外光的波长范围为800nm-2000nm。较佳地，所述电流互感器柔性校验装置还包含第二金属壳和第三金属壳；所述光电处理模块设置于所述第二金属壳内部，所述电流源设置于所述第三金属壳内部，所述第二传感光纤线圈设置于所述第二金属壳和所述第三金属壳外部；所述第二金属壳为封闭结构，设置有多个第二线路导出/导入孔，用于线路导出/导入；所述第三金属壳为封闭结构，设置有多个第三线路导出/导入孔，用于线路导出/导入。较佳地，所述电流互感器柔性校验装置还包含第四金属壳，所述第四金属壳为封闭结构，设置有多个第四线路导出/导入孔，用于线路导出/导入；所述第一金属壳、所述第二金属壳和所述第三金属壳设置于所述第四金属壳内部，所述第二传感光纤线圈设置于所述第四金属壳外部。本发明的积极进步效果在于：本发明的电流互感器柔性校验装置替代了常规现场电流互感器校验设备中的升流器、标准电流互感器，对常规现场电流互感器校验设备进行了大幅度简化，在保证精度的前提下，使得现场电流互感器校验设备的架设、校验操作更加方便。附图说明图1为本发明一较佳实施例的电流互感器柔性校验装置的结构示意图。图2为包含本发明一较佳实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路的连接示意图。具体实施方式下面列举较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本实施例的电流互感器柔性校验装置，包括光电处理模块11、电流源12、柔性传感光纤13、偏振光反射单元14、第一金属导线15、第一金属壳17。电流互感器一次侧短接线16用于连接电流互感器一次侧两端子。第一金属壳17为封闭结构，留有传感光纤回收孔172和光纤导出孔171。柔性传感光纤13一端连接于光电处理模块11，另一端(偏振光信号折返端)连接于偏振光反射单元14，沿光电处理模块11至柔性传感光纤13的偏振光信号折返端方向，柔性传感光纤13依次在所述第一金属壳17内部缠绕m匝形成第一传感光纤线圈131、从传感光纤导出孔171导出到达第一金属壳17外部、于电流互感器一次侧短接线16外侧缠绕n匝形成第二传感光纤线圈132、从传感光纤回收孔172导入第一金属壳17内部，柔性传感光纤的偏振光信号折返端位于第一金属壳17内部。第一金属导线15缠绕p匝于第一传感光纤线圈131外侧形成第一金属导线线圈151，第一金属导线15一端连接于电流源12输入端，另一端连接于电流源12输出端。偏振光反射单元14设置于柔性传感光纤13的偏振光信号折返端。光电处理模块11向柔性传感光纤13发出偏振光信号，偏振光信号先后经过第一传感光纤线圈131和第二传感光纤线圈132到达柔性传感光纤13的偏振光信号折返端，被偏振光反射单元14反射。经过反射，偏振光信号先后经过第二传感光纤线圈132和第一传感光纤线圈131到达光电处理模块11。光电处理模块11接收柔性传感光纤13传回的偏振光信号，并检测柔性传感光纤13传回的偏振光信号的幅度和相角。电流源12输出电流的幅值和相角可调。电流源12的输入/输出端引出线121和122用于在电流互感器校验过程中与电流互感器校验仪相连。光电处理模块11与电流源12电连接。光电处理模块11和电流源12设置于第一金属壳17外部，以屏蔽光电处理模块11和电流源12工作中产生的磁场对传导于第一传感光纤线圈131内的偏振光信号的影响。作为一种较佳的实施例，本实施例的电流互感器柔性校验装置中的电流源12为精密可调电流放大器，其精度高于0.04％。光电处理模块11包含光源、偏振光解码和检测装置，该光源为红外激光器，用于产生红外光，该红外光的波长范围为800nm-2000nm。该偏振光解码和检测装置用于检测柔性传感光纤13传回的偏振光信号的幅度和相角。精密可调电流放大器与第一金属导线15形成电流回路，设其中电流为i(i为矢量)。光电处理模块11向柔性传感光纤13发出红外偏振光，并接收柔性传感光纤13传回的红外偏振光，由该偏振光解码和检测装置检测柔性传感光纤13传回的红外偏振光信号的幅度和相角。假设电流互感器一次侧短接线16中的电流为i(i为矢量)，该电流i所产生的磁场使得红外偏振光在经过第二传感光纤线圈132(n匝)时产生相角移pδ和幅度变化aδ。电流i经过第一金属导线线圈151产生的磁场使得红外偏振光在经过第一传感光纤线圈131(m匝)时产生相角移和幅度变化。调整i的幅度和相角，可以使相角移pδ和幅度变化aδ被消除，即该偏振光解码和检测装置检测到柔性传感光纤13传回的红外偏振光信号与光电处理模块11向柔性传感光纤13发出的红外偏振光信号幅度和相角严格一致，红外偏振光的附加改变为零。本说明书中将此时本发明的电流互感器柔性校验装置所处的状态称为“零标准状态”，设此时电流互感器一次侧短接线16中的电流为is，第一金属导线线圈151中的电流为is。根据法拉第磁光效应(faradaymagneto-opticaleffect)原理，处于“零标准状态”时，is＝(m·p)·is/n(公式1)。电网电流互感器电量计费的二次精度为0.2级(即精度为千分之二)，按我国计量规定，校验装置精度应该高于被校验互感器两个精度级，即精度应达到0.05。处于“标准状态”时，is与is严格符合公式1，本实施例的电流互感器柔性校验装置精度达到0.04，精度符合我国计量规定，故本实施例的电流互感器柔性校验装置可以在电流互感器校验中替代标准电流互感器。图2为包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路的连接示意图。电流互感器一次侧短接线16连接电流互感器一次侧201两端子；本实施例的电流互感器柔性校验装置的第二传感光纤线圈132缠绕于电流互感器一次侧短接线16外侧。图2中100为本实施例的电流互感器柔性校验装置除了第二传感光纤线圈132以外的部分。本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流源的输入/输出端引出线121和122分别连接互感器检验仪的接线端k和to；电流互感器的二次侧202的两端子分别连接互感器检验仪的接线端tx和k，前述连接均须注意同名端(图2中标注·的为同名端)。因为柔性传感光纤13的偏振光信号折返端位于第一金属壳17内部，基于第一金属壳17的屏蔽作用，第二传感光纤线圈132可视为闭合光纤线圈，且仅缠绕电流互感器一次侧短接线16。因此，传播于第二传感光纤线圈132内部的偏振光信号仅受到流经电流互感器一次侧短接线16的电流产生的磁场的影响，而不受其他磁场的影响。同样，基于第一金属壳17的屏蔽作用，第一传感光纤线圈131可视为闭合光纤线圈，仅受到缠绕于第一传感光纤线圈131上的第一金属导线线圈151中的电流产生的磁场的影响，而不受其他磁场的影响。本实施例中，作为一种较佳的实施例，防止可能的电磁干扰，影响测量的精确度，本实施例的电流互感器柔性校验装置还包含第二金属壳111和第三金属壳123；光电处理模块11设置于第二金属壳111内部，电流源12设置于第三金属壳123内部，第二传感光纤线圈132设置于第二金属壳111和第三金属壳123外部；第二金属壳111为封闭结构，设置有多个第二线路导出/导入孔，用于线路导出/导入；第三金属壳123为封闭结构，设置有多个第三线路导出/导入孔，用于线路导出/导入。较佳地，本实施例的电流互感器柔性校验装置还包含第四金属壳，第四金属壳18为封闭结构，设置有多个第四线路导出/导入孔，用于线路导出/导入；第一金属壳17、第二金属壳111和第三金属壳123设置于第四金属壳18内部，第二传感光纤线圈132设置于第四金属壳18外部。为便于使用，当处于“零标准状态”时，调节电流源12，在电流源12的另一对输入/输出端施加与第一金属导线线圈151中的电流相角一致的电流is1，并且is1的幅度和相角值符合互感器校验仪的测试电流范围，则is1可以用于对电流互感器的二次侧202的校验。如图1所示，is1由本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流源的输入/输出端引出线121和122引出，引出线121和122分别连接互感器检验仪的接线端k和to，从而在校验过程中形成电流回路。如图2所示，进行电流互感器校验时，调压器205用于调节电压，使用二次侧电流源204为电流互感器二次侧203提供额定电流i2，通常为1a或5a。按照校验规程，在电流互感器二次侧203依次送入0.2i2、0.4i2、0.6i2、0.8i2、1.0i2、1.2i2，调整本实施例的电流互感器柔性校验装置至“零标准状态”，调整is1，即可根据互感器校验仪的示数，对电流互感器二次侧202进行校验。鉴于电流互感器自身的特性，按照图2所示形成包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路后，当在电流互感器二次侧203加入电流时，电流互感器一次侧201产生被测电流(一次电流)，即此时电流互感器二次侧203与一次侧201的互感作用与升流器相同。因此，包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路较现有技术的常规现场电流互感器校验回路，可省略升流器设备，回路接线轻巧方便，使得操作简化。如图2所示的包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路中，采用红外偏振光(波长1325nm)时的建议数据如表1所示，其中n为第二传感光纤线圈132缠绕匝数，i1为第二传感光纤线圈132缠绕匝数为n时电流互感器一次侧201的额定电流，i1mins为国家标准中与i1相应的电流互感器一次侧201的最小可测电流(即0.2i1)，i1min为包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路中电流互感器一次侧201的最小可测电流。由表1可见，i1min远远小于i1mins，说明包含本实施例的电流互感器柔性校验装置的电流互感器校验回路的动态范围远远大于国家标准。表1ni1i1minsi1min120ka4ka20a210ka2ka10a54ka800a4a102ka400a2a201ka200a1a虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。当前第1页12