【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，中國電機(jī)工程學(xué)會組織來自電力、光學(xué)等領(lǐng)域的專家，對我國首臺“高可靠自主化光纖電流互感器”進(jìn)行技術(shù)鑒定。以中國科學(xué)院院士陳維江為代表的行業(yè)專家一致認(rèn)為，該項目形成全系列光學(xué)電流互感器成套裝備，代表領(lǐng)域內(nèi)國際最高技術(shù)水平，對實現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)科技自立自強(qiáng)與創(chuàng)新超越具有重要意義。
隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，對電流測量精度的要求越來越高，傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式電流互感器不斷顯露出它的局限性:精度不高、絕緣性不夠、易受電磁干擾、重量太大、體積驚人、價格昂貴、以及容易保護(hù)誤動作等。
光纖電流互感器正是為了克服電磁感應(yīng)式電流互感器的缺點而研制的,光纖電流互感器具有絕緣性能好，抗電磁干擾能力強(qiáng)，測量準(zhǔn)確度高，體積小，重量輕，測量動態(tài)范圍大，頻帶寬等優(yōu)點，因此,光纖電流互感器具有極大的研究和應(yīng)用前景。
光纖電流互感器是一種以光纖作為敏感介質(zhì)的電流轉(zhuǎn)換裝置，通常由光纖線圏、采集器和聯(lián)結(jié)光纖組成。
80年代初，美國采用日本、德國的相關(guān)研究資料，在超高壓電力系統(tǒng)領(lǐng)域進(jìn)行塊狀結(jié)構(gòu)的光纖電流互感器方案研究，并成功實現(xiàn)了161KV的繼電保護(hù)的掛網(wǎng)運行。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所采用YIG晶體作為磁光材料進(jìn)行光纖電流傳感器研制，并于90年后期一些相關(guān)研制單位推出了掛網(wǎng)實驗報告。
1996年，美國 3M 公司全新推出了全光纖電流傳感器模塊，使光纖電流傳感器進(jìn)一步得到發(fā)展。日本研究了500KV以及100OKV高壓電網(wǎng)測量用的光纖電流互感器，還進(jìn)行了600OV至500KV電壓等級的光學(xué)電流互感器的研究。
和國外相比，國內(nèi)對于光學(xué)電流互感器的研究起步較晚。80年代末，清華大學(xué)和沈陽互感器廠合作研發(fā)了光纖電流互感器，并在四平成功掛網(wǎng)運行，獲得了國內(nèi)首次成功掛網(wǎng)運行的成績。燕山大學(xué)于2001年成功研制了國家標(biāo)準(zhǔn)GB1208-1997規(guī)定的0.2級精度的混合式光纖電流互感器，通過試驗并取得了良好的試驗結(jié)果。中國電科院、南瑞繼保、南瑞航天電氣等單位不斷努力研制全光纖型電流互感器，并有少量產(chǎn)品應(yīng)用于實際工程當(dāng)中。
長期以來，光纖電流互感器及其核心光電器件主要依賴進(jìn)口，并且由于其面臨極端低溫、外部振動、強(qiáng)電磁干擾等復(fù)雜嚴(yán)酷的運行環(huán)境，故障率居高不下，多次導(dǎo)致直流閉鎖及臨停，成為制約直流工程可靠運行的難題。
針對近年來發(fā)生的運行故障現(xiàn)狀，中國電科院、國網(wǎng)江蘇電力公司組成的團(tuán)隊經(jīng)過十余年的技術(shù)攻關(guān)，突破光纖電流互感器偏振光學(xué)解析方法和擾動機(jī)理、波片一體化傳感光纖研制工藝、核心光電器件可靠性增長試驗方法、運行狀態(tài)智能監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)等核心難題。
最終，團(tuán)隊研制出首臺100%全國產(chǎn)化的高可靠自主化光纖電流互感器，實現(xiàn)溫度、抗振性能等環(huán)境耐候性和可靠性關(guān)鍵指標(biāo)的全面提升，并在±800kV青南換流站成功掛網(wǎng)運行，標(biāo)志著我國徹底解決了光學(xué)電流測量領(lǐng)域的“卡脖子”難題。在此過程中，項目團(tuán)隊累計發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)19項，取得發(fā)明專利46項，發(fā)表論文專著49篇，獲軟件著作權(quán)17項。
資料來源：《科技日報》、百科、黃麗萍《光纖電流互感器技術(shù)綜述》
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