CN106771876A - 光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法,属于光纤电流互感器技术领域；在所需安装位置涂抹硅胶，将传感头凹面贴紧硅胶并用扎带扎紧；将光纤沿电缆下引，用耐热垫片将光纤和导体隔开，并用扎带扎紧；当光纤进入铠甲或屏蔽层区域后即可不必使用垫片；将光纤沿事先选择好的路径敷设好，并在适当位置用扎带固定；光纤的尾部截面经特殊工艺打磨处理，操作过程中必须保证光纤尾部截面的清洁，不可接触泥土、油污等，也不要用手指触碰截面，以免污物造成光的折射、反射，影响光的传输；可确保光纤电流互感器量程宽、精度高、频带宽、响应快，可同时满足测量和保护需要，全绝缘、耐高温，提高供电系统可靠性，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法,属于电流互感器应用技术领域。
背景技术
随着近20年来国民经济的大规模快速发展,对电力的需求急剧增加,电力系统传输容量在日益加大,电压等级已经发展到500kV并将向更高的电压水平发展。因此，初级电流的精确测量在继电器的操作和保护上具有十分重要的意义。过去电流测量主要是采取传统的含铁芯的电磁电流互感器。而传统的电磁式电流互感器越来越呈现出由于其工作原理所决定的技术上难以解决的困难。面对众多问题,需要一种新的传感器来取代传统的传感器，在很多参考文献中可以看到人们(如互感器厂、科研单位等)为解决此问题而采取各种技术措施所作出的种种努力。近年来由于光纤技术的广泛应用，光纤化电力站一直是国内外各研究机构所追求的目标，光纤电流互感器则是关键技术难题。人们看到了基于法拉第效应(即平面偏振光通过处于磁场中的物质,如玻璃、汽油等,光的偏振面会发生旋转)的光纤电流传感器(FIBEROPTICALCURRENTTRANSDUCER简称FOCT)的巨大技术优越性和潜在的经济价值。
光纤电流互感器的工作原理为普遍采用的法拉第磁光效应。当一束线偏振光通过置于磁场中的磁光材料时，线偏振光的偏振面就会线性随着平行于光线方向的磁场的大小发生旋转。通过测量载流导体周围线性偏振光偏振面的旋转角度，就可间接地测量出导体中的电流值。
随着智能电网技术的发展，技术、产品不断革新，与一次侧电网相比，智能配电网发展相对不快，主要原因如下：
A、配电网涉及范围广、投资大。配电网所测控的对象包括开闭站、环网柜、分段开关、联络开关等，需要进行监测的设备众多，但由于经济等方面的限制，实际的测量设备安装数量远远无法满足需要。而且，由于设备性能、安装环境等方面的原因，配网量测终端采集的数据受外界干扰较大，数据可用性不高。
B、已建配电网的配电网自动化终端安装、电动操动机构改造等实施难度大。
C、在试点过程中存在不少误区。如存在认识偏差，过分追求狭义的故障处理功能(DA)，没有建立整体全局观，导致配电网自动化系统综合效益无从显现。
D、中心主站系统没能很好地融合到综合信息系统，没能很好地服务于配电网的规划、运行、维护；缺乏对整个配电调度管理系统的统筹考虑，大大限制了配电自动化系统的易用性和实用性。在过去近20年的配电网自动化改造当中，真正整体实现了配电网自动化的区域非常少见，这与智能电网所要达到的目标，出现了非常大的差距。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法包含以下步骤：
1、安装前清理附近直径3-5米的磁场，并将传感头放置于所安装的环境约1.5-2.5小时，以使传感头充分适应安装地点的环境；
2、清洁安装点，擦拭掉尘土和油污等；
3、在所需安装位置涂抹硅胶，将传感头凹面贴紧硅胶并用扎带扎紧；
4、将光纤沿电缆下引，用耐热垫片将光纤和导体隔开，并用扎带扎紧。当光纤进入铠甲或屏蔽层区域后即可不必使用垫片；
5、将光纤沿事先选择好的路径敷设好，并在适当位置用扎带固定；敷设过程中应保证光纤保持自然曲度，以免影响光线传播。
6、将光纤引入箱体，并在箱体内保留适宜的长度以保证足够的弯曲度。
7、将光纤轻轻插入光纤接口的一端，另一根轻轻插入另一端；插入过程要注意确保光纤已插至底部但不可太过用力；将光纤连接端子轻轻向里推至底部固定光纤；拆除光纤时，先将光纤连接端子轻轻向外拔出，随后将光纤拔出，并用相应的保护帽对连接端子以及光纤尾部进行保护。
8、光纤的尾部截面经特殊工艺打磨处理，操作过程中必须保证光纤尾部截面的清洁，不可接触泥土、油污等，也不要用手指触碰截面，以免污物造成光的折射、反射，影响光的传输，造成测量误差过大。
9、系统安装完成上电后首先要对系统光值进行测量，光值过大或过小都会影响测量精度，因此在光值不满足要求时应调整光纤插入长度，直到光值满足要求。
作为优选，所述的步骤2中若在电力电缆上进行安装，此安装点处应没有铠甲和屏蔽层，因为铠甲会对磁场的分布产生影响，而屏蔽层中可能存在的感应电流，都会对测量结果产生影响；
作为优选，所述的步骤3中涂抹硅胶的大小与一元硬币近似。
作为优选，所述的步骤4中光纤表面和电缆绝缘表面直接接触。
作为优选，所述的步骤4中传感头圆圈的直径应控制在6-9cm。
作为优选，所述的步骤5中弯曲半径大于10cm。
本发明中传感头的安装位置还应考虑相间电磁场的影响；根据法拉第磁光效应原理，只有当磁场方向平行于光的传播方向时才会造成光的偏转，因此多个传感头在多条电缆的环境中安装时，安装方式的选择对测量精度的影响很大。
本发明中光纤传感配电终端通过光纤电流互感器来采集运行时的电流量，配合FTU/DTU所采集的电压量，可以将有功功率、无功功率、频率等信息进行精确计算，以及判断短路故障电流、接地故障和故障距离等，采集精度高，计算量准确；还有多路信号采集回路及控制输出回路；通过通信模块，以网络RJ45、无线GPRS及串行RS485/232为物理接口，以IEC60870-5-101/104和CDT协议和配电网自动化系统主站实现双向数据交互。也可以通过IEC61850协议，实现光纤电流互感器独立发布数据。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，步骤简单易行，可确保光纤电流互感器量程宽、精度高、频带宽、响应快，可同时满足测量和保护需要，全绝缘、耐高温，无二次开路危险，短路故障测距，提高供电系统可靠性，节能环保，促进可持续发展大大缩短了工期，减少了停电时间。
具体实施方式
本具体实施方式的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法包含以下步骤：
1、安装前清理附近直径3-5米的磁场，并将传感头放置于所安装的环境约1.5-2.5小时，以使传感头充分适应安装地点的环境；
2、清洁安装点，擦拭掉尘土和油污等；
3、在所需安装位置涂抹硅胶，将传感头凹面贴紧硅胶并用扎带扎紧；
4、将光纤沿电缆下引，用耐热垫片将光纤和导体隔开，并用扎带扎紧。当光纤进入铠甲或屏蔽层区域后即可不必使用垫片；
5、将光纤沿事先选择好的路径敷设好，并在适当位置用扎带固定；敷设过程中应保证光纤保持自然曲度，以免影响光线传播。
6、将光纤引入箱体，并在箱体内保留适宜的长度以保证足够的弯曲度。
7、将光纤轻轻插入光纤接口的一端，另一根轻轻插入另一端；插入过程要注意确保光纤已插至底部但不可太过用力；将光纤连接端子轻轻向里推至底部固定光纤；拆除光纤时，先将光纤连接端子轻轻向外拔出，随后将光纤拔出，并用相应的保护帽对连接端子以及光纤尾部进行保护。
8、光纤的尾部截面经特殊工艺打磨处理，操作过程中必须保证光纤尾部截面的清洁，不可接触泥土、油污等，也不要用手指触碰截面，以免污物造成光的折射、反射，影响光的传输，造成测量误差过大。
9、系统安装完成上电后首先要对系统光值进行测量，光值过大或过小都会影响测量精度，因此在光值不满足要求时应调整光纤插入长度，直到光值满足要求。
其中，所述的步骤2中若在电力电缆上进行安装，此安装点处应没有铠甲和屏蔽层，因为铠甲会对磁场的分布产生影响，而屏蔽层中可能存在的感应电流，都会对测量结果产生影响；所述的步骤3中涂抹硅胶的大小与一元硬币近似；所述的步骤4中光纤表面和电缆绝缘表面直接接触；所述的步骤4中传感头圆圈的直径应控制在6-9cm；所述的步骤5中弯曲半径大于10cm。
本具体实施方式中传感头的安装位置还应考虑相间电磁场的影响；根据法拉第磁光效应原理，只有当磁场方向平行于光的传播方向时才会造成光的偏转，因此多个传感头在多条电缆的环境中安装时，安装方式的选择对测量精度的影响很大；本具体实施方式中光纤传感配电终端通过光纤电流互感器来采集运行时的电流量，配合FTU/DTU所采集的电压量，可以将有功功率、无功功率、频率等信息进行精确计算，以及判断短路故障电流、接地故障和故障距离等，采集精度高，计算量准确；还有多路信号采集回路及控制输出回路；通过通信模块，以网络RJ45、无线GPRS及串行RS485/232为物理接口，以IEC60870-5-101/104和CDT协议和配电网自动化系统主站实现双向数据交互。也可以通过IEC61850协议，实现光纤电流互感器独立发布数据。
本具体实施方式步骤简单易行，可确保光纤电流互感器量程宽、精度高、频带宽、响应快，可同时满足测量和保护需要，全绝缘、耐高温，无二次开路危险，短路故障测距，提高供电系统可靠性，节能环保，促进可持续发展大大缩短了工期，减少了停电时间。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)、安装前清理附近直径3-5米的磁场，并将传感头放置于所安装的环境约1.5-2.5小时，以使传感头充分适应安装地点的环境；
(2)、清洁安装点，擦拭掉尘土和油污等；
(3)、在所需安装位置涂抹硅胶，将传感头凹面贴紧硅胶并用扎带扎紧；
(4)、将光纤沿电缆下引，用耐热垫片将光纤和导体隔开，并用扎带扎紧；当光纤进入铠甲或屏蔽层区域后即可不必使用垫片；
(5)、将光纤沿事先选择好的路径敷设好，并在适当位置用扎带固定；敷设过程中应保证光纤保持自然曲度，以免影响光线传播；
(6)、将光纤引入箱体，并在箱体内保留适宜的长度以保证足够的弯曲度；
(7)、将光纤轻轻插入光纤接口的一端，另一根轻轻插入另一端；插入过程要注意确保光纤已插至底部但不可太过用力；将光纤连接端子轻轻向里推至底部固定光纤；拆除光纤时，先将光纤连接端子轻轻向外拔出，随后将光纤拔出，并用相应的保护帽对连接端子以及光纤尾部进行保护；
(8)、光纤的尾部截面经特殊工艺打磨处理，操作过程中必须保证光纤尾部截面的清洁，不可接触泥土、油污等，也不要用手指触碰截面，以免污物造成光的折射、反射，影响光的传输，造成测量误差过大；
(9)、系统安装完成上电后首先要对系统光值进行测量，光值过大或过小都会影响测量精度，因此在光值不满足要求时应调整光纤插入长度，直到光值满足要求。
2.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：所述的步骤(2)中若在电力电缆上进行安装，此安装点处应没有铠甲和屏蔽层，因为铠甲会对磁场的分布产生影响，而屏蔽层中可能存在的 感应电流，都会对测量结果产生影响。
3.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：所述的步骤(3)中涂抹硅胶的大小与一元硬币近似。
4.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：所述的步骤(4)中光纤表面和电缆绝缘表面直接接触。
5.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：所述的步骤(4)中传感头圆圈的直径应控制在6-9cm。
6.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：所述的步骤(5)中弯曲半径大于10cm。
7.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：传感头的安装位置还应考虑相间电磁场的影响；根据法拉第磁光效应原理，只有当磁场方向平行于光的传播方向时才会造成光的偏转，因此多个传感头在多条电缆的环境中安装时，安装方式的选择对测量精度的影响很大。
8.根据权利要求1所述的光纤电流互感器在配电网自动化中的安装方法，其特征在于：光纤传感配电终端通过光纤电流互感器来采集运行时的电流量，配合FTU/DTU所采集的电压量，可以将有功功率、无功功率、频率等信息进行精确计算，以及判断短路故障电流、接地故障和故障距离等，采集精度高，计算量准确；还有多路信号采集回路及控制输出回路；通过通信模块，以网络RJ45、无线GPRS及串行RS485/232为物理接口，以IEC60870-5-101/104和CDT协议和配电网自动化系统主站实现双向数据交互。也可以通过IEC61850协议，实现光纤电流互感器独立发布数据。
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