一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法技术

本发明专利技术涉及冶炼企业大容量电炉变压器低压侧电流测量方法，尤其是一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法。其特点是，包括如下步骤：(1)首先选出电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管；(2)将用于电流测量的保偏光纤缠绕在电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管上，形成一个包围所有铜管的闭合光回路；(3)将该保偏光纤的光信号注入端和光信号输出端分别与信号采集系统连接，测量输入光信号与输出光信号之间的偏转角度的大小，根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值。该测量方法的优点是不受安装环境、磁场强度和超大电流的影响，可以精确测量采集电炉变压器低压侧电流。

【技术实现步骤摘要】
一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法
本专利技术涉及冶炼企业大容量电炉变压器低压侧电流测量方法，尤其是一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法。
技术介绍
冶炼企业矿热炉系统广泛采用变压器-电弧炉的直接供电模式，即将330kV、220kV、110kV等电压等级的高电压经变压器降压后，提供数十万安培级的电流供矿热炉使用，因此必须采用低压侧具有大电流特性的特种变压器，即电炉变压器。电炉变压器与普通电力变压器相比，其安装在电弧炉附近，处于温度高、灰尘大、磁场强等恶劣运行环境中，电炉变压器低压侧采用多路导流铜管并联输出方式，低压侧电流大，无法用电磁式电流互感器测量电炉变压器低压侧电流。由于无法测量电炉变压器低压侧电流，导致了电炉变压器在保护配置方面存在缺陷，同时由于电弧炉中电极的控制测量不到精确电流，容易引起冶炼工艺下降和能耗过高。因此有必要测量采集电炉变压器的低压侧大电流。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法，能够不受安装环境、磁场强度和超大电流的影响，从而精确测量采集电炉变压器低压侧电流。一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法，其特别之处在于，包括如下步骤：(1)首先选出电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管；(2)将用于电流测量的保偏光纤缠绕在电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管上，形成一个包围所有铜管的闭合光回路；(3)将该保偏光纤的光信号注入端和光信号输出端分别与信号采集系统连接，测量输入光信号与输出光信号之间的偏转角度的大小，根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值。其中根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值具体是指：首先给电炉变压器低压侧出线铜管上注入电流为X值的标准电流源，然后测量保偏光纤的输入光信号与输出光信号之间的偏转角度△θ值，则△θ值对应为一次电流X值，然后测得变比为X/△θ，根据该公式即可将测得的偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值。选出电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管具体如下：电炉变压器低压侧为多绕组并联输出，其输出套管为多个，对应多个导流铜管，电流从电炉变低压侧导流铜管一侧流出，从另一侧流回，据此选出电流从电炉变低压侧导流铜管一侧流出的所有铜管即可。本专利技术方法是将保偏光纤布置在电炉变压器低压侧出线的导流铜管上，通过信号采集系统给布置在电炉变压器低压侧的光纤注入光信号，采集从光纤传回来的光信号与注入光信号之间的偏转角度差，根据偏转角度差的大小即可确定电炉变压器低压侧电流大小。该测量方法的优点是不受安装环境、磁场强度和超大电流的影响，可以精确测量采集电炉变压器低压侧电流。附图说明附图1为本专利技术的全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法示意图。具体实施方式一种基于全光纤式的电炉变压器低压侧大电流测量采集方法，包括如下步骤：(1)确定电炉变压器低压侧电流流出方向的铜管。(2)将专用于电流测量的保偏光纤缠绕在电炉变压器低压侧电流流出方向上的导流铜管上，形成一个闭合的光回路，缠绕方法如图1所示。其中实心圆点代表电炉变压器低压侧出线的导流铜管电流流出方向，交叉则代表电流流入方向。左上角导流铜管为电炉变低压侧绕组首端出线，右上角为尾端出线。(3)将光纤的光信号注入端与光信号输出端与信号采集系统连接，通过测量输入光信号与输出光信号之间的偏转角度的大小即可完成对电炉变压器低压侧电流的测量。(4)给电炉变压器低压侧出线铜管上注入标准电流源，例如注入3000A电流，测量输入光纤的光信号和输出光纤的光信号之间的偏转角度为△θ值，则△θ值对应为一次电流3000A，该值是个标准值所以可以测得变比为3000/△θ，根据该变比，即可测出任意电流对应的△θ值，同理根据△θ的大小即可知道电炉变压器低压侧实际电流的大小。实施例1：以某电炉变压器为例，其高压侧进线为110kV，低压侧出线为70-200V可调，低压侧额定电流达200000A，用常规电磁式测量方法无法测量电炉变压器低压侧电流，因此电炉变压器无法配置电炉变压器差动保护，同时电炉变冶炼控制系统无法得到精确的电极电流，直接影响电弧炉冶炼工艺水平降低和能耗升高。针对上述问题，采用本专利技术后，继续以上述电炉变压为例分析，在电炉变压器低压侧电流流出的铜管上缠绕保偏光纤，给光纤一端注入光信号并记录注入光信号的偏转角度，在缠绕光纤的另一端测量返回的光纤信号的偏转角度，通过两个偏转角度只差，即可测得流过电炉变压器低压侧电流的大小。若注入3000A电流时，测量输入光纤的光信号和输出光纤的光信号之间的偏转角度为△θ值，当测得偏转角度为10△θ时，实际电流大小为30000A。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)首先选出电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管；(2)将用于电流测量的保偏光纤缠绕在电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管上，形成一个包围所有铜管的闭合光回路；(3)将该保偏光纤的光信号注入端和光信号输出端分别与信号采集系统连接，测量输入光信号与输出光信号之间的偏转角度的大小，根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值。

【技术特征摘要】
1.一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)首先选出电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管；(2)将用于电流测量的保偏光纤缠绕在电炉变压器低压侧电流为流出方向的所有铜管上，形成一个包围所有铜管的闭合光回路；(3)将该保偏光纤的光信号注入端和光信号输出端分别与信号采集系统连接，测量输入光信号与输出光信号之间的偏转角度的大小，根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值。2.如权利要求1所述的一种全光纤电炉变压器低压侧大电流测量方法，其特征在于：其中根据该偏转角度的大小换算成电炉变压器低压侧电流值具体是指：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志远，于晓军，邹洪森，吴占贵，陈瑞，王宏丽，杨晨，宋靖宁，李君宏，安燕杰，陈昊阳，陆洪建，秦有苏，侯亮，杨稼祥，唐鑫，李宁，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网宁夏电力公司检修公司，国网宁夏电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11