行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光纖電流互感器技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）》光纖電流互感器技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研報告目錄TOC\o"1-3"\h\u1.背景 背景電流互感器是決定電力系統(tǒng)控制保護(hù)性能的關(guān)鍵設(shè)備，與傳統(tǒng)分流器原理光電式或零磁通電流互感器相比，光纖電流互感器采用法拉第磁光效應(yīng)原理、全數(shù)字輸出、光纖傳輸、無油無氣，具有精度高、響應(yīng)速度快、安全環(huán)保、適應(yīng)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等優(yōu)點(diǎn)，是新型電力系統(tǒng)電流測量裝置的技術(shù)發(fā)展趨勢。從應(yīng)用場景來看，光纖電流互感器可應(yīng)用于交流、直流、配網(wǎng)等多個應(yīng)用場景，其應(yīng)用于諸多場景上基本的測量原理與組成結(jié)構(gòu)并無不同，但針對不同場景的應(yīng)用任然存在差異，因此在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中需要綜合考慮不同場景下的應(yīng)用需求。系統(tǒng)在運(yùn)的光纖電流互感器年平均故障率超過4%且呈上升趨勢，頻繁發(fā)生數(shù)據(jù)無效、自動退出等故障，尤其是在極低溫、大溫差、高風(fēng)速等惡劣環(huán)境下，多次導(dǎo)致濾波器跳閘、直流閉鎖。德陽、錫盟、康巴諾爾換流站，先后發(fā)生因直流光纖電流互感器測量故障導(dǎo)致保護(hù)誤動作、直流系統(tǒng)閉鎖或停運(yùn)的嚴(yán)重事故。2021年初，國網(wǎng)公司設(shè)備部組織開展直流光CT故障分析及可靠性提升專項(xiàng)工作。國網(wǎng)直流技術(shù)中心牽頭，全面梳理公司2003年~2020年光纖電流互感器故障，分析故障的深層次原因和后續(xù)整改情況，指出目前各技術(shù)光纖電流互感器存在的主要問題。分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有光纖電流互感器試驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行條件不適應(yīng)，試驗(yàn)考核不全面，試驗(yàn)手段欠缺，導(dǎo)致長期以來光纖電流互感器入網(wǎng)檢測標(biāo)準(zhǔn)與光纖電流互感器技術(shù)特點(diǎn)相關(guān)性弱，與運(yùn)行條件結(jié)合度低，設(shè)備存在較多潛在隱患，不利于系統(tǒng)的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。目的和意義為完善光纖電流互感器的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)技術(shù)，提高光纖電流互感器的生產(chǎn)設(shè)計、入網(wǎng)檢測標(biāo)準(zhǔn)，降低光纖電流互感器的故障率，亟需開展光纖電流互感器技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括光纖電流互感器技術(shù)原理、應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀、現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)存在的缺陷等，為標(biāo)準(zhǔn)修訂做好知識儲備。通過對光纖電流互感器技術(shù)規(guī)范的修訂可提高光纖電流互感器振動、電磁兼容等關(guān)鍵性能試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)要求，滿足工程實(shí)際應(yīng)用需要，為系統(tǒng)在運(yùn)光纖電流互感器的升級改造提供標(biāo)準(zhǔn)支撐，提升國產(chǎn)光纖電流互感器的性能指標(biāo)和質(zhì)量，促進(jìn)光纖電流互感器國產(chǎn)化進(jìn)程。調(diào)研時間、地點(diǎn)、人員、調(diào)研對象表1調(diào)研概述調(diào)研時間地點(diǎn)人員調(diào)研對象2023.1.14江蘇省南京市江寧區(qū)蘇源大道69號起草組成員南瑞繼保2023.2.21上海市松江區(qū)申港路3802號17幢A座起草組成員上海潤京能源公司2023.3.1網(wǎng)絡(luò)起草組成員國家電網(wǎng)有限公司直流技術(shù)中心2023.3.2網(wǎng)絡(luò)起草組成員國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司2023.3.6湖北省武漢市珞喻路143號起草組成員電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測試中心2023.3.8湖北省武漢市珞喻路143號起草組成員中國電力科學(xué)研究院有限公司2023.3.10四川省德陽市起草組成員德陽換流站2023.3.15河南省許昌市許繼大道1298號起草組成員許繼集團(tuán)調(diào)研情況4.1光纖電流互感器技術(shù)原理4.1.1光纖電流互感器基本結(jié)構(gòu)在實(shí)際產(chǎn)品中，全光纖電流互感器基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖SEQ圖\*ARABIC1全光纖電流互感器原理簡圖在高壓側(cè)，傳感光纖圍繞在載流導(dǎo)線周圍，通過敏感電流周圍的環(huán)形磁場來測量電流的瞬時值。一根玻璃光纖將高壓側(cè)與低壓側(cè)連接起來，并將敏感到電流信息傳送到低壓側(cè)的地面光路，通過地面光路和控制電路將電流信息提取后出來，通過輸出接口送給上位機(jī)。4.1.2光纖電流互感器傳感原理光纖電流互感器基于法拉第磁光效應(yīng)、安培環(huán)路定理及干涉測量原理實(shí)現(xiàn)對一次電流的間接測量。傳感原理如圖2所示，光源發(fā)出的光經(jīng)過耦合器與起偏器后，變?yōu)榫€偏振光。起偏器的尾纖與相位調(diào)制器的尾纖以45°熔接，線偏振光以45°注入保偏光纖延遲線，分別沿保偏光纖的X軸和Y軸傳輸。這兩個正交模式的線偏振光經(jīng)過1/4波片后，分別變?yōu)樽笮陀倚龍A偏振光，進(jìn)入傳感光纖中傳播。載流導(dǎo)線中傳輸?shù)碾娏鳟a(chǎn)生磁場，在傳感光纖中產(chǎn)生法拉第磁光效應(yīng)，使這兩束圓偏振光的相位差發(fā)生變化并以不同的速度傳輸，在反射鏡處反射后，兩束圓偏振光的偏振模式互換（即左旋光變?yōu)橛倚?，右旋光變?yōu)樽笮猓┰俅瓮ㄟ^傳感光纖，并再次經(jīng)歷法拉第效應(yīng)使兩束光產(chǎn)生的相位差加倍。這兩束光再次通過1/4波片后，恢復(fù)為線偏振光。兩束光在起偏器處發(fā)生干涉，攜帶相位差信號的光進(jìn)入光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號。圖2全光纖光纖電流互感器傳感原理根據(jù)Faraday磁光效應(yīng)與安培環(huán)路定律可知，載流導(dǎo)線中傳輸?shù)碾娏鞔笮∨cFaraday相位差成正比，因此通過檢測光相位差信號可計算出待測電流值。干涉后的光相位差信息反映在探測器接收到的返回光功率變化，探測器輸出滿足如下余弦關(guān)系：（1）上式中：P0—光功率，V—Verdet常數(shù)，N—傳感光纖圈數(shù)，I—一次電流，α—光路損耗，K—光電轉(zhuǎn)換系數(shù)。4.1.3光纖電流互感器不同相位調(diào)制技術(shù)路線目前光纖電流互感器主要有兩種技術(shù)方案，在硬件上體現(xiàn)為光路調(diào)制器不同，在軟件上體現(xiàn)為調(diào)制算法不同，分別是采用的壓電陶瓷PZT相位調(diào)制器方案和LiNbO3相位調(diào)制器方案。圖3PZT調(diào)制方案系統(tǒng)框圖圖4LiNbO3調(diào)制方案系統(tǒng)框圖如圖3、圖4所示，分別為PZT調(diào)制方案和LiNbO3調(diào)制方案系統(tǒng)框圖，兩種方案所采用的傳感原理相同，均為法拉第磁光效應(yīng)，主要不同點(diǎn)在于調(diào)制方案不同，其光路組件90%相同。（1）壓電陶瓷PZT相位調(diào)制器方案基于壓電陶瓷調(diào)制器的全光纖CT其基本工作過程如圖5所示。圖5基于壓電陶瓷調(diào)制器的全光纖CT的技術(shù)原理在理想光路情況下（忽略光路中傳輸光信號偏振態(tài)的非理想變化），光纖電流互感器光路輸出的干涉光信號可表示為：（2）式中，α為光功率損耗系數(shù)，φFt為待測電流產(chǎn)生的Faraday磁致相位角，τ為渡越時間，調(diào)制深度（3）式中，Km、Amp、對上式進(jìn)行Bessel函數(shù)展開：（4）提取輸出干涉光信號前四次諧波分量的幅值有：（5）由此可得：（6）由法拉第磁致旋光效應(yīng)可知，F(xiàn)araday磁致相位角為：（7）式中：I(t)為待測電流；N為光纖電流互感器傳感光纖環(huán)的匝數(shù)；V為傳感光纖的Verdet系數(shù)，反映了光纖材料在外加磁場作用下所引起的磁致旋光效應(yīng)，受環(huán)境溫度影響較大。綜上所述，理想情況下光纖電流互感器的待測電流信號解調(diào)公式可表示為：（8）通過解調(diào)二、四次諧波分量幅值比可對調(diào)制深度φmd（2）LiNbO3相位調(diào)制器方案根據(jù)Faraday磁光效應(yīng)與安培環(huán)路定律可知，載流導(dǎo)線中傳輸?shù)碾娏鞔笮∨cFaraday相位差成正比，因此通過檢測光相位差信號可計算出待測電流值。相位相同的兩個同頻光干涉后強(qiáng)度增加，相位相反的兩個同頻光干涉后強(qiáng)度減小，其原理如圖6所示。圖6光的干涉原理如果兩個同頻等幅光波具有相位差，它們干涉后的光強(qiáng)由下面的計算得出（9）其中，，代表伴隨光波的電場強(qiáng)度，，為光波的相位，為光波頻率。光波干涉對應(yīng)于電場相加， （10）光強(qiáng)為電場的平方， （11）干涉后的光強(qiáng)與相位差成余弦函數(shù)關(guān)系，如下圖所示圖7干涉曲線當(dāng)載流線中的電流為零或者較小時，干涉后的光強(qiáng)處于極大值處，但是其對相位差的微商很小，此時光強(qiáng)對相位差的變化非常不敏感。因此必須在相位調(diào)制器中預(yù)先加入偏置相位差/2，將干涉儀的靜態(tài)工作點(diǎn)移至斜率最大的位置（圖中黑色點(diǎn)），此時光強(qiáng)與相位差成線性關(guān)系。 （12）當(dāng)載流線中的電流不為零時，電流將引起附加相位差，使總相位差變?yōu)?2，系統(tǒng)采用閉環(huán)跟蹤策略，在調(diào)制器中產(chǎn)生一個反饋相位差，使干涉儀始終工作在靜態(tài)工作點(diǎn)附近。干涉后的光相位差信息反映在探測器接收到的返回光功率變化，探測器輸出滿足如下余弦關(guān)系：（13）上式中：P0—光功率，V—Verdet常數(shù)，N—傳感光纖圈數(shù)，I—一次電流，α—光路損耗，K—光電轉(zhuǎn)換系數(shù)。4.2光纖電流互感器應(yīng)用情況全光纖電流互感器最早在交流工程中使用，截至到2021年光纖電流互感器在運(yùn)1173臺，累計退運(yùn)168臺。退運(yùn)主要集中在2013年以前投運(yùn)的產(chǎn)品，2013年以前投運(yùn)的產(chǎn)品累計退運(yùn)102臺，2013年及以后投運(yùn)的產(chǎn)品累計退運(yùn)66臺，全部為聯(lián)研院在盤錦南環(huán)變投運(yùn)的產(chǎn)品。退運(yùn)原因主要是運(yùn)行可靠性差，絕大部分均替換成電磁式互感器。表2光纖電流互感器交流變電站運(yùn)行分布分類投運(yùn)臺數(shù)（臺）在運(yùn)臺數(shù)（臺）退運(yùn)臺數(shù)（臺）無源全光纖ECT110（66）kV65159160220kV603495108330kV及以上87870總于直流工程無法使用電磁式互感器，因此大量應(yīng)用光纖電流互感器，國家電網(wǎng)公司在運(yùn)28項(xiàng)直流工程、54座換流站共裝用1893臺，主要有GE/上海潤京、南瑞繼保、上海康闊、許繼等四家，GE/上海潤京占比74.9%。類型廠家臺數(shù)同類占比光纖電流互感器GE/上海潤京141874.9%南瑞繼保33517.7%上?？甸?13.7%許繼自主化693.6%（a）不同廠商占比（b）運(yùn)行數(shù)目增長圖8光纖電流互感器直流工程應(yīng)用情況4.2.1光纖電流互感器典型回路設(shè)計南瑞繼保、上?？甸煛⒃S繼三個廠家的純光纖電流互感器由于調(diào)制方式相同，其回路設(shè)計類似。以南瑞繼保為例，光纖電流互感器本體通過光纖與采集單元連接。采集單元采用就地配置（由于保偏光纖防護(hù)要求的限制），主要包括光源、光探測器、信號處理板卡等核心器件。采集單元對一次本體返回的光信號進(jìn)行處理，計算出電流值并發(fā)送至合并單元，參與控制保護(hù)邏輯計算。南瑞純光纖電流互感器測量回路配置了一套備用的光纖環(huán)和采集單元，并將備用光纖接至合并單元B屏，測量通道故障后可在線更換。南瑞繼保純光纖電流互感器典型回路見圖9。上海康闊純光纖電流互感器回路設(shè)計與南瑞繼保類似，但備用測量通道配置方面有所區(qū)別，其中青南、康巴諾爾（耗能支路）站無備用傳感環(huán)和采集單元；宜昌、施州、康巴諾爾（主支路、轉(zhuǎn)移支路）等換流站配置1套備用傳感環(huán)和采集單元，但康巴諾爾站采集單元位于閥廳內(nèi)部，且采集單元至合并單元間的光纖未連接，導(dǎo)致無法在線投入備用光纖電流互感器測量通道。上?？甸熂児饫w電流互感器典型回路見10。許繼純光纖電流互感器回路設(shè)計與南瑞繼保類似，但陜北、武漢站交流場純光纖電流互感器和阜康站直流斷路器純光纖電流互感器未配置備用傳感環(huán)和采集單元；金華、阜康、康保、中都等換流站備用1套傳感環(huán)和采集單元，但康保和中都兩站采集單元布置于閥廳內(nèi)部，且采集單元至合并單元間的光纖未連接，導(dǎo)致無法在線投入備用光纖電流互感器測量通道；鵝城站備用4個傳感環(huán)，備用2臺采集單元。許繼純光纖電流互感器典型回路見11。圖9南瑞純光纖電流互感器典型回路圖圖10上海康闊純光纖電流互感器典型回路圖圖11許繼純光纖電流互感器典型回路圖上海潤京純光纖電流互感器本體包括測量環(huán)、調(diào)制單元以及CMB光纖熔接箱三部分，光纖電流互感器電子機(jī)箱通過調(diào)制電纜和單模光纖與CMB光纖管理盒連接，并且將計算出的一次電流信號送至合并單元用于控制保護(hù)邏輯。目前在運(yùn)工程中上海潤京純光纖電流互感器分位一代和二代兩種，主要區(qū)別在于調(diào)制單元安裝方式、測量光纖布置方式兩個方面。其中二代純光纖電流互感器的調(diào)制單元采用調(diào)制箱的安裝方式，相比于一代調(diào)制罐的安裝方式，更便于單個調(diào)制模塊的更換；其次二代純光纖電流互感器的測量光纖采用分槽布置的方式，相比于一代純光纖電流互感器冗余測量光纖共槽布置的方式，不易出現(xiàn)低溫環(huán)境下測量光纖擠壓受力的情況。上海潤京一代和二代純光纖電流互感器測量回路及電子機(jī)箱均未配置備用。上海潤京純光纖電流互感器典型回路如圖12。圖12上海潤京純光纖電流互感器典型回路圖4.2.2光纖電流互感器故障統(tǒng)計由于直流光纖電流互感器有較為完善的運(yùn)維數(shù)據(jù)，因此通過分析此數(shù)據(jù)可以獲得光纖電流互感器整體運(yùn)行情況：（1）壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器年故障率壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器主要由上海潤京生產(chǎn)，目前在運(yùn)1418臺，主要配置于雁淮直流、錫泰直流、陜武直流、張北柔直、蘇州站、金華站、政平站、扎魯特站、古泉站等工程。2017年至2021年，壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器共發(fā)生183次故障。2017-2021年壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器的183次故障主要集中在錫盟、淮安、雁門關(guān)、古泉等站，其中錫盟、淮安站32次，雁門關(guān)站25次，古泉站18次，蘇州站17次，泰州站12次，金華站11次，扎魯特站10次，阜康站7次，陜北站6次，其余換流站均在5次以下，各站故障統(tǒng)計見表3：表32017-2021年壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器直流換流站故障分布統(tǒng)計表換流站故障數(shù)設(shè)備總數(shù)年故障率投運(yùn)時間泰州121881.50%2017.09金華111022.16%2014.07蘇州171442.36%2012.12扎魯特10942.66%2017.12德陽1163.13%2020.1古泉182143.60%2019.09陜北61424.23%2021.1康巴諾爾4505.33%2020.06雁門關(guān)25916.11%2017.06錫盟321007.53%2017.09阜康7528.97%2020.06鄱陽湖4889.09%2021.06淮安32769.36%2017.06政平43610.26%2020.11通過計算，壓電陶瓷調(diào)制式光纖電流互感器年均故障率為4.08%。（2）直波導(dǎo)調(diào)制式光纖電流互感器年故障率系統(tǒng)在運(yùn)的直波導(dǎo)調(diào)制式全光纖CT主要由南瑞繼保、上?？甸熀驮S繼生產(chǎn)，目前在運(yùn)537臺。因各廠家的生產(chǎn)工藝和技術(shù)方案存在一定差異，所以分析時按廠家進(jìn)行區(qū)分。2017-2021年直波導(dǎo)調(diào)制式全光纖CT共發(fā)生39次故障，其中南瑞繼保35次，上?？甸?次，許繼2次。表42017-2021年南瑞繼保純光纖電流互感器各站故障分布統(tǒng)計表換流站故障數(shù)設(shè)備總數(shù)年故障率投運(yùn)時間昌吉6736.73%2019.09奉賢2220.00%2010.07祁連3233.33%2017.06青南1250.00%2020.12延慶121186.78%2020.06伊克昭174.90%2019.01中都101185.65%2020.06天山0202016.10金華0202017.3韶山0202017.6錫盟0502021.6泰州0302017.9扎魯特0502021.5廣固0502017.12沂南0502019.1古泉0302019.9阜康03402020.6豫南0502020.12鄱陽湖0302021.6雅礱江0702021.6通過計算，南瑞繼保純光纖電流互感器的年均故障率為6.24%。上?？甸煿收?次，年均故障率為0.56%。許繼故障2次，年均故障率為0.38%。4.2.3光纖電流互感器故障原因分析在實(shí)際運(yùn)行中，全光纖CT易受溫度、振動、干擾、光路損耗等多種因素的影響，光源、光纖、光電探測器、調(diào)制器等光電元件在室外長期的高低溫、濕熱等環(huán)境的作用下容易發(fā)生老化，進(jìn)而造成測量準(zhǔn)確度下降甚至故障。相對于交流系統(tǒng)，換流站內(nèi)短路故障、直流線路接地故障、交流系統(tǒng)故障、濾波器、電容器組投切操作等直流系統(tǒng)中的電磁環(huán)境更加復(fù)雜，容易對全光纖CT的弱電系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾，嚴(yán)重影響換流站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計，2020年，國網(wǎng)下轄換流站全光纖CT共發(fā)生故障43次，導(dǎo)致直流閉鎖1次，臨停1次。2020年12月31日，德陽站一臺全光纖CT的調(diào)制罐與其防雨罩在風(fēng)作用下發(fā)生碰觸，振動導(dǎo)致測量電流突變，極1直流濾波器差動保護(hù)動作后閉鎖。2021年1月6日至7日，錫盟站極寒天氣，直流場28臺全光纖CT中，13臺在-32℃以下時測量異常。溫度回升過程中，因差流過大相繼導(dǎo)致極II雙換流器和極I高端換流器閉鎖。2020年12月3日至2021年2月3日，淮安站發(fā)生3起直流場全光纖CT調(diào)制罐進(jìn)水故障，單套直流保護(hù)退出，造成單閥組臨停消缺。全光纖CT故障已成為影響直流系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。圖13光纖電流互感器故障分類因此需要開展光纖電流互感器研究，針對目前光纖電流互感器存在的設(shè)計和質(zhì)量問題，制定針對性可靠性提升措施，強(qiáng)化產(chǎn)品入網(wǎng)管理，形成與實(shí)際運(yùn)行需求相匹配的技術(shù)與檢測標(biāo)準(zhǔn)，有必要開展光纖電流互感器故障機(jī)理分析，建立高低溫環(huán)境、振動對光纖電流互感器影響模型以及例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、交接試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)研究，加強(qiáng)光纖電流互感器關(guān)鍵性能考核，提出滿足工程實(shí)際應(yīng)用需要的光纖電流互感器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制修訂意見，為光纖電流互感器質(zhì)量提升、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系完善、試驗(yàn)檢測平臺建設(shè)提供技術(shù)支撐，為設(shè)備優(yōu)化改進(jìn)提供方案，保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。4.3光纖電流互感器技術(shù)要求4.3.1常規(guī)光纖電流互感器技術(shù)參數(shù)光纖電流互感器常規(guī)技術(shù)參數(shù)如表5所示。表5光纖電流互感器設(shè)計參數(shù)序號項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)1額定電壓±800kV2額定一次電流5000A3額定熱穩(wěn)定電流70kA(3s)4額定動穩(wěn)定電流175kA5測量界限1500%IdN6準(zhǔn)確級0.5級(按0.2級設(shè)計)7溫度范圍-45℃~70℃8頻率特性優(yōu)于0.2%(1kHz)，優(yōu)于0.75%(3kHz)序號項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)9階躍響應(yīng)時間≤60μs10采樣頻率100kHz11抗振特性在頻率10Hz~150Hz、振幅2g的振動條件下，誤差不超過額定電流的2.5%；12防護(hù)等級戶外部份IP6713電磁兼容增加傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)，將原電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中抗擾度試驗(yàn)評價準(zhǔn)則全部提升為A。4.3.2高耐候高可靠光纖電流互感器技術(shù)參數(shù)高耐候高可靠光纖電流互感器除滿足常規(guī)光纖電流互感器的技術(shù)要求，還應(yīng)在惡劣環(huán)境的耐候性、運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性和運(yùn)維智能化等方面進(jìn)行提升，其主要指標(biāo)體系如表6所示。表6高耐候性直流光纖電流互感器指標(biāo)體系指標(biāo)類型序號項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)運(yùn)行環(huán)境耐候性指標(biāo)1溫度范圍-45℃~70℃（康闊戶外部分極端環(huán)境：-50°C~85°C）2極限干熱環(huán)境環(huán)境溫度：+40℃；相對濕度：不大于1%，96h3極限濕熱環(huán)境環(huán)境溫度：+40℃；相對濕度：100%，96h4抗振特性在頻率10Hz~150Hz、振幅2g的振動條件下，誤差不超過額定電流的2.5%；5防護(hù)等級戶外部分IP676電磁兼容電磁兼容發(fā)射試驗(yàn)A電壓慢變化抗擾度試驗(yàn)A電壓暫降和短時中斷抗擾度試驗(yàn)A浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)A電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)A振蕩波抗擾度試驗(yàn)A靜電放電抗擾度試驗(yàn)A工頻磁場抗擾度試驗(yàn)A脈沖磁場抗擾度試驗(yàn)A阻尼振蕩磁場抗擾度試驗(yàn)A射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)A傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)(150kHz~80MHz)A傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)(0kHz~150kHz)A運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性指標(biāo)1核心光電器件性能提升核心器件100%通過到貨抽檢，采用廠家檢測或第三方檢測；1）通過器件選型測試，核心器件的出廠合格率100%；2現(xiàn)場施工工藝提升現(xiàn)場光纖熔接、電子板卡安裝環(huán)境控制和測試等均100%滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；1）通過現(xiàn)場施工工藝控制，消除施工不當(dāng)造成的損傷，保證熔接質(zhì)量；3平均故障間隔時間（MTBF）/無故障運(yùn)行時間與常規(guī)光纖電流互感器相比平均故障間隔時間提升100%~200%；1）通過器件選型測試和現(xiàn)場施工工藝控制，顯著降低兩類故障比例；2）優(yōu)化光學(xué)、調(diào)制、采集等回路的耐候性設(shè)計，提升溫度、振動、潮氣、電磁兼容性能；3）優(yōu)化控制軟件設(shè)計，降低板卡內(nèi)存出錯、死機(jī)等故障，改進(jìn)軟件報警邏輯；4運(yùn)行故障率與常規(guī)光纖電流互感器相比運(yùn)行故障率大幅降低，純光纖電流互感器的年故障率從4%左右降低至1%以內(nèi)；1）平均故障間隔時間提升100%~200%，故障率能夠降低2~4倍，純光纖電流互感器的故障率逐步由4%降低至1%以內(nèi)；5運(yùn)行穩(wěn)定性與常規(guī)光纖電流互感器相比運(yùn)行穩(wěn)定性提升20~30%，純光纖電流互感器的年誤差變化率優(yōu)于誤差限值的1/8；1）純光纖電流互感器的周期檢測年限為4年，按兩次檢測周期中光纖電流互感器的誤差變化不超過2/3計算，常規(guī)光纖電流互感器的年誤差變化率不超過誤差限值的1/6；2）通過理論模型優(yōu)化、材料改進(jìn)、熔接工藝改進(jìn)等，降低傳感光纖、1/4波片等核心光電器件的性能劣化速度；智能化運(yùn)維（配合智能化平臺和工裝）1平均診斷時間（MTTD）/故障診斷時間與常規(guī)光纖電流互感器相比狀態(tài)量信息等關(guān)鍵參數(shù)的采集、傳輸和應(yīng)用更加智能化；通過數(shù)字換流站狀態(tài)分析應(yīng)用軟件可實(shí)現(xiàn)60%以上的部件級故障定位和智能診斷；2平均修復(fù)時間（MTTR）/故障處置時間與常規(guī)光纖電流互感器相比故障處置時間降低50%以上；（需通過狀態(tài)分析應(yīng)用軟件和精細(xì)化運(yùn)維工器具配合）光纖電流互感器標(biāo)準(zhǔn)差異調(diào)研目前掛網(wǎng)運(yùn)行的光纖電流互感器產(chǎn)品均依據(jù)GB/T26216.1-2010開展型式試驗(yàn)，該標(biāo)準(zhǔn)是由西高所和南方電網(wǎng)公司牽頭，部分制造廠參與制定。在制定該標(biāo)準(zhǔn)前，沒有可借鑒的IEC及相關(guān)產(chǎn)品的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2019年，西高院作為牽頭單位，對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更新，即GB/T26216.1-2019。2018年，IEC標(biāo)準(zhǔn)委員會發(fā)布了IEC61869-14，該標(biāo)準(zhǔn)是IEC標(biāo)準(zhǔn)委員會首次對直流電流互感器制定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。目前，中國電科院作為牽頭單位正在開展IEC標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為國家標(biāo)準(zhǔn)的工作。GB/T20840.8-2007和IEC60044-8：2002為交流電子式電流互感器的中英文標(biāo)準(zhǔn)，直流電流互感器在設(shè)計及委托型式試驗(yàn)時，會部分參考這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。5.1當(dāng)前新舊國家標(biāo)準(zhǔn)及IEC標(biāo)準(zhǔn)型式試驗(yàn)項(xiàng)目的差異性表7光纖電流互感器標(biāo)準(zhǔn)差異序號試驗(yàn)類別試驗(yàn)項(xiàng)目GB/T26216.1-2010（已被替代）GB/T26216.1-2019IEC61869-14：20181型式試驗(yàn)短時電流試驗(yàn)○○×2溫升試驗(yàn)○○○3雷電沖擊電壓試驗(yàn)○○○4操作沖擊電壓試驗(yàn)○○○5直流耐受試驗(yàn)和局部放電試驗(yàn)○○*6極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)○○○7低壓器件的耐壓試驗(yàn)○○○8無線電干擾電壓測量○○○9誤差測定（準(zhǔn)確度試驗(yàn)）○○○10階躍響應(yīng)試驗(yàn)○○○11頻率響應(yīng)試驗(yàn)○○○12干熱試驗(yàn)○○×13濕熱試驗(yàn)○○×14溫度循環(huán)試驗(yàn)×○×15人工污穢試驗(yàn)○○*16電磁兼容試驗(yàn)○○○17防護(hù)等級的驗(yàn)證○○○18數(shù)字量輸出的補(bǔ)充型式試驗(yàn)根據(jù)產(chǎn)品類型確定根據(jù)產(chǎn)品類型確定×19環(huán)境溫度下密封性能試驗(yàn)××適用于氣體絕緣或油浸式互感器20壓力試驗(yàn)××適用于氣體絕緣互感器注：○表示標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)做試驗(yàn)項(xiàng)目，×表示標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目，*表示試驗(yàn)項(xiàng)目隸屬于標(biāo)準(zhǔn)的例行試驗(yàn)或特殊試驗(yàn)GB/T26216.1-2019在GB/T26216.1-2010的基礎(chǔ)上主要增加了溫度循環(huán)試驗(yàn)項(xiàng)目，但該項(xiàng)目試驗(yàn)溫度范圍為-40℃~+50℃，未能覆蓋所有實(shí)際運(yùn)行環(huán)境溫度。IEC61869-14：2018增加了環(huán)境溫度下密封性能試驗(yàn)和壓力試驗(yàn)，這兩項(xiàng)試驗(yàn)對于目前直流電流互感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不適用；IEC61869-14：2018相較GB/T26216.1-2019缺少短時電流試驗(yàn)、干熱試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)、數(shù)字量輸出的補(bǔ)充型式試驗(yàn)，亦不能全面考核電流互感器的實(shí)際運(yùn)行情況；由于IEC61869-14：2018的國標(biāo)轉(zhuǎn)化工作正在進(jìn)行中，截止目前無互感器制造企業(yè)委托依據(jù)IEC61869-14：2018進(jìn)行試驗(yàn)。對比原國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T26216.1-2010、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T26216.1-2019和IEC61869-14：2018，均存在不能全面考核直流電流互感器的產(chǎn)品質(zhì)量及抗極端環(huán)境下的運(yùn)行能力。5.2西高所、中國電科院型式試驗(yàn)報告的調(diào)研審查西高院出具的上海潤京FOCT-800型式試驗(yàn)報告（報告編號：No.196333G），根據(jù)企業(yè)委托依據(jù)GB/T26216.1-2010、GB/T20840.8-2007及IEC60044-8：2002進(jìn)行試驗(yàn)。對比GB/T26216.1-2010型式試驗(yàn)項(xiàng)目，該報告缺少以下型式試驗(yàn)項(xiàng)目：短時電流試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)。對比GB/T20840.8-2007、IEC60044-8：2002型式試驗(yàn)項(xiàng)目，該報告型式試驗(yàn)項(xiàng)目存在以下問題：缺少溫度循環(huán)準(zhǔn)確度試驗(yàn)、防護(hù)等級的驗(yàn)證缺少機(jī)械沖擊試驗(yàn)、振動試驗(yàn)缺少一次部件的振動。本次調(diào)研中，中國電科院出具型式試驗(yàn)報告為2018年許繼集團(tuán)委托的FOCT-800-Ⅱ全光纖直流電流互感器，根據(jù)企業(yè)委托依據(jù)GB/T26216.1-2010進(jìn)行試驗(yàn)，對比GB/T26216.1-2010型式試驗(yàn)項(xiàng)目，涵蓋短時電流試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)及其他型式試驗(yàn)。企業(yè)未委托依據(jù)GB/T20840.8-2007和IEC60044-8：2002進(jìn)行試驗(yàn)。光纖電流互感器標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容建議和意見6.1現(xiàn)場運(yùn)行故障所暴露標(biāo)準(zhǔn)缺陷光纖電流互感器現(xiàn)場運(yùn)行主要暴露了兩個問題：1、振動引起光纖電流互感器測量電流突變，導(dǎo)致差動保護(hù)動作和直流系統(tǒng)閉鎖事故；2、低溫引起光纖電流互感器誤差跳變，導(dǎo)致差動保護(hù)動作和直流系統(tǒng)閉鎖事故。2010-2020年運(yùn)行現(xiàn)場暴露的問題還有：1、部分產(chǎn)品受外界磁場或?qū)Ь€位置影響二次輸出信號誤差超限值；部分產(chǎn)品因本身原理限制或二次算法選取不恰當(dāng)，導(dǎo)致輸出信號不穩(wěn)定；部分產(chǎn)品對溫度或振動的補(bǔ)償非線性，導(dǎo)致部分電流測量點(diǎn)下二次輸出信號誤差超限值。2、實(shí)際工程中部分直流電流互感器為測量交流電流使用，測量交流電流時，二次輸出信號超限值。3、投入或斷開極母線時，部分直流電流互感器響應(yīng)時間超出保護(hù)設(shè)計規(guī)定要求。4、實(shí)際工程中部分直流電流互感器為測量諧波電流使用，諧波電流超過1200Hz后，二次輸出信號誤差超限值。5、直流電流互感器抗隔離開關(guān)開合時產(chǎn)生暫態(tài)強(qiáng)干擾能力較差。6、直流電流互感器現(xiàn)場運(yùn)行過程中電磁環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致運(yùn)行故障率較高。7、運(yùn)行現(xiàn)場一次光纖環(huán)熔接出