高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置的制作方法

本实用新型涉及电气设备领域，特别涉及一种高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置。

背景技术：

高压直流输电系统中的高压直流电流高达4000A，需要把它变成小电流，如1A。直流电流的电磁感应过程与交流电流的电磁感应过程不相同，因此不能使用电磁感应原理改变电流的幅值。目前，使用直流电流互感器的原理实现改变电流的幅值：分流器(一种微欧级的电阻，当电流流过时会产生压降，压降对应于电流，用于测量直流电流)叠加罗高夫斯基线圈(一种以空气作为导磁介质的交变电流变换器，用于测量交变暂态电压)。

现有技术中，高压直流输电系统中的各个直流电流互感器之间需要实现绝缘，也即直流电流互感器需要绝缘空间，以500kV高压直流输电系统而言，直流电流互感器的对地或邻近的导电体之间，绝缘距离不应小于6m，800kV的空间要求就更大，从而使得布置高压直流输电系统需要较大的空间位置。另外，感应电压(对应于感应电压)信号，处于高空高电位，是不可能直接使用的，必须采取一种电子装置，将感应电压转换成偏振光信号后，由光纤从高空高电位处向地面传送。这又有一个问题，这些电子装置均需要工作电源，所以又要设法用强光，由光缆送到高空，再使用光电器件将光能转化为电能，供电子装置使用，而这会大大降低直流电流互感器的可靠性和稳定性，从而影响高压直流输电系统的可靠性和稳定性。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中布置高压直流输电系统需要较大的空间位置的缺陷，提供一种高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置，其特点在于，所述柔性全光纤电流测量装置包括直流穿墙套管和柔性全光纤电流互感器；

所述直流穿墙套管贯穿墙体并通过法兰组件固定于所述墙体上，所述直流穿墙套管内设有载流导电杆；

所述柔性全光纤电流互感器包括传感光纤和处理模块；所述传感光纤绕制在所述直流穿墙套管的地电位筒体的外表面上，且位于所述法兰组件处，所述传感光纤的接头与所述处理模块电连接；所述传感光纤用于输出偏振光信号至所述处理模块；所述处理模块用于输出被测电流值。

较佳地，所述柔性全光纤电流测量装置还包括光纤保护罩，用于罩设在所述直流穿墙套管上的传感光纤外。

较佳地，所述光纤保护罩设有光纤引出口，用于将所述传感光纤的接头引出至所述光纤保护罩外。

较佳地，所述处理模块包括光学转换单元、数据处理单元和模数输出单元；

所述光学转换单元分别与所述传感光纤的接头和所述数据处理单元电连接；所述数据处理单元还与所述模数输出单元电连接；

所述光学转换单元用于对所述偏振光信号进行转换并输出调制信号至所述数据处理单元，所述数据处理单元用于将所述调制信号转换成电信号，并将所述电信号发送至所述模数输出单元；所述模数输出单元用于输出被测电流值。

较佳地，所述柔性全光纤电流测量装置还包括外壳，所述处理模块置于所述外壳中，所述外壳接地电位。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型占用极小的空间面积，不改变原系统结构，且高压直流电流测量的可靠性和稳定性大大提高。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置的部分结构示意图。

图2为本实用新型一较佳实施例的高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置的部分电路连接图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1-2所示，本实施例的高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置包括直流穿墙套管1、柔性全光纤电流互感器和光纤保护罩2。直流穿墙套管1贯穿墙体5并通过法兰组件固定于墙体5上，直流穿墙套管1内设有载流导电杆11。柔性全光纤电流互感器包括传感光纤3和处理模块4；传感光纤3绕制在直流穿墙套管1的地电位筒体的外表面上，且位于固定组件(也即直流穿墙套管的根部位置)处，传感光纤3的接头与处理模块4电连接。光纤保护罩2罩设在直流穿墙套管上的传感光纤外，用于防风防雨防尘，对其材料属性没有要求。光纤保护罩上可设置光纤引出口(图中未示出)，用于将传感光纤的接头引出至光纤保护罩外。其中，传感光纤绕制的圈数与输出电流及额定电流有关，可根据实际情况设置。

本实施例中，处理模块4包括光学转换单元41、数据处理单元42和模数输出单元43；光学转换单元41分别与传感光纤3的接头和数据处理单元42电连接；数据处理单元42还与模数输出单元43电连接。传感光纤3用于输出偏振光信号至处理模块4，处理模块4的光学转换单元41对接收到的偏振光信号进行转换并输出调制信号至数据处理单元42，数据处理单元42将调制信号转换成电信号，并将电信号发送至模数输出单元43，模数输出单元43输出被测电流值。

本实施例中，高压直流输电系统的柔性全光纤电流测量装置占用的空间面积非常小，且安装非常方便，特别是在变电站改造时，无需改变原有的设备布置状态，只需将柔性全光纤电流互感器绕制在直流穿墙套管上，即可实现改造。

本实施例中，柔性全光纤电流测量装置还包括外壳，处理模块置于外壳中，外壳接地。由于外壳是接地的，其与柔性全光纤电流互感器的工作电压无关，从而可靠性和稳定性大大提高。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。