一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，属于电力金具生产制造加工技术领域，解决了传统特高压直流输电工程需要依赖进口零磁通式直流电流互感器的问题。本实用新型专利技术主要包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环，上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接。本实用新型专利技术在电力金具技术领域具有革新意义，通过简单的结构设计实现将现有纯光纤电流测量技术巧妙应用于特高压直流输电工程中，电力金具造价低，无尖端放电现象，安全性高、测量精度高，推动了我国电力金具的快速发展。力金具的快速发展。力金具的快速发展。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具


[0001]本技术属于电力金具生产制造加工
，具体地说，尤其涉及一种能够将现有纯光纤电流测量技术应用于特高压直流输电工程中、无尖端放电现象、安全性高、电流能够百分百穿过光纤、测量精确度高、结构设计简单、造价低、检修方便快捷、无需受制于国外垄断企业的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具。

技术介绍

[0002]传统变电站测量大电流是通过零磁通式直流电流互感器进行测量的，但目前直流电流互感器绝大数都被进口产品垄断，如ABB、西门子、HITEC公司及Reitz 等公司，国内对零磁通式直流电流互感器研究起步晚，国内尚无有形成规模的零磁通式直流电流互感器厂家，因此，变电站所用直流电流互感器几乎完全依赖进口，价格昂贵，且受制于人。
[0003]纯光纤电流测量技术最早由全球纯光CT和光学陀螺导航仪技术家、美国斯坦福大学jim Blake教授领导。但随着国人在此基础上不断深入研究，已有多代纯光纤电流测量装置问世，且国人拥有相应地自主知识产权。
[0004]授权公告号为CN106402661B、授权公告日为2018.12.21、技术创造名称为一种在线监测装置及监测方法的中国专利，主要包括红外光光源；光调节单元，在检测输入阶段：获取红外光信号并处理形成具有单一波长的光检测信号，将所述光检测信号处理为第一R轴偏振光检测信号、第一L轴偏振光检测信号；在结果输出阶段：获取R轴椭圆偏振光处理信号、L轴椭圆偏振光处理信号，处理形成具有所述单一波长的光处理信号；传感光纤，多匝绕设在所述输气管道的外部；输入所述第一R轴偏振光检测信号、所述第一L轴偏振光检测信号，输出所述R轴椭圆偏振光处理信号、所述L轴椭圆偏振光处理信号；反射单元，与所述传感光纤的光纤轴垂直设置在所述传感光纤的光纤信号折返端；所述反射单元为镜子；监测单元，将所述光处理信号、光检测信号进行计算，获得所述输气管道的电腐蚀电流值；在检测阶段，受到所述输气管道的电腐蚀电流产生磁场的作用，输入所述传感光纤的所述第一R轴偏振光检测信号、所述第一L轴偏振光检测信号分别产生第一R光偏移角、产生第一L光偏移角；经所述反射单元的反射处理，带有所述第一R光偏移角的所述第一R轴偏振光检测信号、带有所述第一L光偏移角的所述第一L轴偏振光检测信号对应逆转形成第二L椭圆偏振光检测信号、第二R椭圆偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，所述第二R椭圆偏振光检测信号、所述第二L椭圆偏振光检测信号受到所述输气管道的电腐蚀电流产生磁场的作用输出所述R轴椭圆偏振光处理信号、所述L轴椭圆偏振光处理信号；所述光调节单元包含：光调节器，在所述检测输入阶段，获取红外光信号并处理形成具有单一波长的光检测信号，将所述光检测信号处理为具有单一波长且相互垂直的X轴偏振光检测信号、Y轴偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，获取X轴偏振光处理信号、Y轴偏振光处理信号，并处理形成具有所述单一波长的所述光处理信号；偏振光转化器，在所述检测输入阶段，将所述X轴偏振光检测信号转换为所述第一R轴偏振光检测信号，将所述Y轴偏振光检测信号转换为所述第一L轴偏振光检测信号；在所述结果输出阶段，将所述R轴椭圆偏振光处理信号转换为所述X
轴偏振光处理信号、将所述L轴椭圆偏振光处理信号转换为所述Y轴偏振光处理信号。该装置成功利用纯光纤实现了对流经导体上的电流的测量。
[0005]简单地说，纯光纤电流测量技术是以法拉第磁光效应、萨格纳克干涉原理测量、安培环路定理为基础理论原理，其工作原理为：光源发出的光经偏振器起偏成两束相互垂直的线偏光，这两束正交模式的光经过1/4波片后分别变成左旋和右旋模式的圆偏光进入传感光纤，受到导体中电流产生的磁场作用，左右旋圆偏光以不同的速度传播，从而引起光波相位的变化，光在传感器端的镜面反应后，这两束圆偏光的偏振模式互换，通过传感光纤再次受到磁场作用，从而使受到作用的效果加倍。这两束圆偏光经过波片后恢复为线偏振光，并在偏振器处发生干涉，通过测量干涉光强检测出相位差，而相位差与导体中的磁场强度成正比，而磁场强度与电流强度成正比，从而可以得到被测电流的大小。
[0006]纯光纤电流测量技术拥有测量准确度高、暂态性能好，造价低，升级性能好等等优点，但如何将纯光纤电流测量技术简单化、精准化、实用化、安全化的应用到中国特高压直流输电工程中(比如变电站)是电力金具
的技术人员亟需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种能够将现有纯光纤电流测量技术应用于特高压直流输电工程中、无尖端放电现象、安全性高、电流能够百分百穿过光纤、测量精确度高、结构设计简单、造价低、检修方便快捷、无需受制于国外垄断企业的特高压直流输电工程用大电流测量电力金具。
[0008]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环；上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接；
[0010]所述上部测量金具与引入导体固定连接，并与引入导体形成电气连接；下部测量金具与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；上部测量金具、连接件、下部测量金具三者的整合体穿过光纤环，光纤环经衔接架固定支承在整合体上。
[0011]优选地，所述上部测量金具包括上部导流柱、上部均压环以及与上部导流柱固定连接的导流板；导流板用于与引入导体电气连接，同时与上部导流柱形成电气连接；上部均压环固定在上部导流柱上，并与上部导流柱形成电气连接；
[0012]所述下部测量金具包括下部导流柱、下部均压环；下部均压环固定在下部导流柱上，并与下部导流柱形成电气连接；下部导流柱的底端与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；
[0013]所述光纤环固定在上部导流柱和/或下部导流柱上。
[0014]优选地，所述连接件为法兰盘。
[0015]优选地，所述引入导体为变压器套管内的金具，引出导体为变电站内的管母。
[0016]优选地，所述光纤环的数量为二，分别为上部光纤环和下部光纤环，上部光纤环经上部衔接架固定在上部导流柱上；下部光纤环经下部衔接架固定在下部导流柱上。
[0017]优选地，所述光纤环由绝缘材料制成。
[0018]优选地，所述光纤环由铝合金材质制成，在铝合金表层涂刷起绝缘作用的绝缘胶。
[0019]优选地，所述上部衔接架的数量为四，周向上均匀分布的四个上部衔接架均经连接螺栓与上部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气绝缘关系，另一处使上部光纤环与上部导流柱之间形成电气导通关系；
[0020]所述下部衔接架的数量为四，周向上均匀分布的四个下部衔接架均经连接螺栓与下部光纤环固定连接，四处连接螺栓其中三处使下部光纤环与下部导流柱之间形成绝缘电气关系，另一处使下部光纤环与下部导流柱之间形成电气导通关系。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：包括上部测量金具、下部测量金具以及至少一个起感应电流作用的光纤环；上部测量金具经连接件与下部测量金具可拆卸式固接，并形成电气连接；所述上部测量金具与引入导体固定连接，并与引入导体形成电气连接；下部测量金具与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；上部测量金具、连接件、下部测量金具三者的整合体穿过光纤环，光纤环经衔接架固定支承在整合体上。2.根据权利要求1所述的一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述上部测量金具包括上部导流柱、上部均压环以及与上部导流柱固定连接的导流板；导流板用于与引入导体电气连接，同时与上部导流柱形成电气连接；上部均压环固定在上部导流柱上，并与上部导流柱形成电气连接；所述下部测量金具包括下部导流柱、下部均压环；下部均压环固定在下部导流柱上，并与下部导流柱形成电气连接；下部导流柱的底端与引出导体固定连接，并与引出导体形成电气连接；所述光纤环固定在上部导流柱和/或下部导流柱上。3.根据权利要求1或2所述的一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述连接件为法兰盘。4.根据权利要求3所述的一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述引入导体为变压器套管内的金具，引出导体为变电站内的管母。5.根据权利要求3所述的一种特高压直流输电工程用大电流测量电力金具，其特征在于：所述光纤环的数量为二，分别为上部光纤环和下部光纤环，上部光纤环经上部衔接架固定在上部导流柱上；下部光纤环经下部衔接架固定在下部导流柱上。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静华，王银春，沈啸峰，李超，吕刚，徐刚，杨星梅，吴俊，
申请(专利权)人：江苏双汇电力发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：