光纤电流互感器的状态量、阶跃响应时间、数字接口规约、部件的振动、电磁兼容试验方法

（资料性）

光纤电流互感器的状态量两种类型光纤电流互感器的关键状态量名称及说明分别如表A.1和A.2所示：表A.1压电陶瓷调制式光纤电流互感器的状态量状态量名称状态量说明LED驱动电流光源工作电流，表征光源工作状态半导体制冷器温度光源工作温度，表征光源制冷器状态调制器驱动电压调制器调制电压，表征调制解调器工作状态输入电压峰值探测器接收光信号强度，表征光路损耗状态输入电压平均偏差表征探测器接收光强稳定程度二次谐波电压探测器输出信号按贝塞尔函数展开后的二次谐波量值，表征光路与调制回路综合状态表A.2铌酸锂调制式光纤电流互感器的状态量状态量名称状态值说明光源驱动电流光源工作电流，表征光源工作状态光强水平探测器接收光信号强度，表征探测器工作状态绝对光功率探测器接收光信号强度相对光功率归一化量值，梳状波高度与量化噪声的比值，表征整机输出是否可靠传感光纤温度表征光纤传感环的工作温度光路温度光源、调制器等光器件运行环境温度光源温度光源工作温度，表征光源制冷器状态光路损耗光源输出光强与探测器接收光强的差值，表征光学回路损耗半波电压直波导调制器调制电压，表征调制解调器工作状态

（资料性）

光纤电流互感器的阶跃响应时间光纤电流互感器的阶跃响应从被测量(或供给量)经受一规定突然变化的时刻开始到标示值(或供给量)达到并在规定限值内维持其稳态值为止的持续过程，见图B.1。标引符号说明：i(t) ——输入电流；v(t) ——被试设备输出电压；vm ——超调（量）；2Δvs ——规定允差；Tsr ——阶跃响应时间；Ts ——建立时间；Tt ——死区时间。a周期特性；b非周期特性。图B.1光纤电流互感器的阶跃响应时间阶跃响应时间是从一个输入变量发生阶跃变化的时刻起，至输出变量第一次达到最终稳态值与初始稳态值之差的一个规定百分数的时刻为止的持续时间间隔，包括光纤电流互感器的延迟时间。建立时间是从输入变量发生阶跃变化的时刻起，至阶跃响应与其稳态值之差保持小于瞬态值允差的持续时间间隔，包括光纤电流互感器的延迟时间。对于传递元件的阶跃响应，超调（量）为偏离输出变量最终稳态值的最大瞬态偏差，通常以最终稳态值与初始稳态值之差的百分数表示，对于控制系统的参比变量阶跃响应或扰动变量阶跃响应，为偏离期望值的最大瞬态误差。

（资料性）

光纤电流互感器数字接口规约物理接口光纤电流互感器的二次输出采用玻璃光纤传输，具体要求如下：——光波长：820nm～860nm或1310nm——光纤类型：标准多模光纤62.5nm/125m——光纤接头：ST、SC、LC或FC通信接口当用于换流站时，光纤电流互感器可直接将单相数据发送至控制保护或阀控装置，也可将数据经合并单元打包后送至控保或阀控装置。物理层和链路层宜分别符合GBT20840.8-2007中6.2.2和6.2.3相关规定。当光纤电流互感器数据独立发送时，采样率宜采用100kHz，有效带宽20Mbps，数据长度为4字，1个数据块。当光纤电流互感器数据经合并单元打包发送时，合并单元发送采样率可设置为50kHz，最多可打包12个测量数据，有效带宽20Mbps，数据长度为21字，1个数据块。采样率也可设置为10kHz，当数据采用24位发送时，可打包12个测量数据，有效带宽20Mbps，数据长度为32字，4个数据块；当数据采用16位发送时，可打包22个测量数据，有效带宽10Mbps，数据长度32字，4个数据块。当用于常规交流变电站时，光纤电流互感器数据经合并单元打包发送，光纤电流互感器与合并单元之间的通讯协议宜满足DL/T282-2018中6.5.6节相关要求，合并单元与保护测控之间的通讯协议宜满足DL/T860.92相关规范要求。数据帧格式不同应用场景采用不同采样速率，数据帧格式不一样，典型的应用场景如表C.1所示：表C.1光纤互感器典型应用场景及采样率序号应用场景采样率对应表格1采集单元直送阀控系统100kC.22合并单元打包发送，数据采用24位50kC.33合并单元打包发送，数据采用24位10kC.44合并单元打包发送，数据采用16位10kC.5表C.2100kHz采样数据帧格式2726252423222120起始符0000010101100100数据载入1（4个word）字节1数据品质：bit0bit1~bit7：逻辑设备名/字节2采样数据高8位（bit23~16）字节3中8位（bit15~8）字节4低8位（bit7~0）字节5设备状态序号字节6设备状态（分时上送）字节7SmpCnt（样本计数器，0~65535）字节8CRCmsb数据载入1的CRC//lsb表C.350kHz采样数据帧格式2726252423222120起始符0000010101100100数据载入字节1~字节2逻辑设备名/字节3~字节4数据品质：bit0~bit11，0有效，1无效字节5~字节7测点1采样数据字节8~字节10测点2采样数据字节11~字节13测点3采样数据字节14~字节16测点4采样数据字节17~字节19测点5采样数据字节20~字节22测点6采样数据字节23~字节25测点7采样数据字节26~字节28测点8采样数据字节29~字节31测点9采样数据字节32~字节34测点10采样数据字节35~字节37测点11采样数据字节38~字节40测点12采样数据采样计数器字节41~字节42基数范围：0~49999CRCmsb数据载入CRC//lsb

表C.410kHz采样、24位数据传输数据帧格式2726252423222120起始符0000010101100100数据载入1（8个word）字节1~字节2数据集长度（=62十进制）/字节3~字节4LNName（=02）DataSetName字节5~字节6注：LDName字节7~字节8额定相电流(PhsA.Artg)字节9~字节10额定中性点电流(Neut.Artg)字节11~字节12额定相电压(PhsA.Vrtg)字节13~字节14额定延迟时间(tdr)字节15~字节16SmpCnt（样本计数器，0~9999）CRCmsb数据载入1的CRC//lsb数据载入2（8个word）字节1~字节3测点1采样数据/字节4~字节6测点2采样数据字节7~字节9测点3采样数据字节10~字节12测点4采样数据字节13~字节15测点5采样数据字节16测点6采样数据（bit23~bit16）CRCmsb数据载入2的CRC//lsb数据载入3（8个word）字节1~字节2测点6采样数据（bit15~bit0）/字节3~字节5测点7采样数据字节6~字节8测点8采样数据字节9~字节11测点9采样数据字节12~字节14测点10采样数据字节15~字节16测点11采样数据（bit23~bit8）CRCmsb数据载入3的CRC//lsb数据载入4（8个word）字节1测点11采样数据（bit7~bit0）/字节2~字节4测点12采样数据字节5~字节6备用字节7~字节9备用字节10~字节12备用字节13~字节14StatusWord#1字节15~字节16StatusWord#2CRCmsb数据载入4的CRC//lsb

表C.510k采样、16位数据传输数据帧格式2726252423222120起始符0000010101100100数据载入1（8个word）字节1~字节2数据集长度（=62十进制）/字节3~字节4LNName（=02）DataSetName字节5~字节6LDName字节7~字节8额定相电流(PhsA.Artg)字节9~字节10额定中性点电流(Neut.Artg)字节11~字节12额定相电压注：(PhsA.Vrtg)字节13~字节14额定延迟时间(tdr)字节15~字节16SmpCnt（样本计数器，0~9999）CRCmsb数据载入1的CRC//lsb数据载入2（8个word）字节1~字节2测点1采样数据/字节3~字节4测点2采样数据字节5~字节6测点3采样数据字节7~字节8测点4采样数据字节9~字节10测点5采样数据字节11~字节12测点6采样数据字节13~字节14测点7采样数据字节15~字节16测点8采样数据CRCmsb数据载入2的CRC//lsb数据载入3（8个word）字节1~字节2测点9采样数据/字节3~字节4测点10采样数据字节5~字节6测点11采样数据字节7~字节8测点12采样数据字节9~字节10测点13采样数据字节11~字节12测点14采样数据字节13~字节14测点15采样数据字节15~字节16测点16采样数据CRCmsb数据载入3的CRC//lsb数据载入4（8个word）字节1~字节2测点17采样数据/字节3~字节4测点18采样数据字节5~字节6测点19采样数据字节7~字节8测点20采样数据字节9~字节10测点21采样数据字节11~字节12测点22采样数据字节13~字节14StatusWord#1字节15~字节16StatusWord#2CRCmsb数据载入4的CRC//lsb

当数据采用24位或16位传输时，其对应状态字也有所差异，24位传输状态字参见表C.6和C.7，16位传输状态字参见表C.8和C.9。表C.624位数据传输状态字#1（StatusWord#1）说明注释比特0要求维修(LPHD.PHHealth)0：良好1：警告或报警（要求维修）用于设备状态检修比特1LLN0.Mode0：接通（正常运行）1：试验检修标志位test比特2唤醒时间指示唤醒时间数据的有效性0：接通（正常运行），数据有效1：唤醒时间，数据无效在唤醒时间期间应设置比特3合并单元的同步方法0：数据集不采用插值法1：数据集适用于插值法/比特4对同步的各合并单元0：样本同步1：时间同步消逝／无效如合并单元用插值法也要设置比特5测点1采样数据状态0：有效1：无效/比特6测点2采样数据状态0：有效1：无效比特7测点3采样数据状态0：有效1：无效比特8测点4采样数据状态0：有效1：无效比特9测点5采样数据状态0：有效1：无效比特10测点6采样数据状态0：有效1：无效比特11测点7采样数据状态0：有效1：无效比特12电流互感器输出类型i(t)或d(i(t)/dt)0：i(t)1：d(i(t)/dt)对空心线圈应设置比特13RangeFlag0：比例因子SCP=01CFH1：比例因子SCP=01E7H比例因子SCM和SV皆无作用比特14供将来使用/比特15表C.710k采样、24位数据传输状态字#2（StatusWord#2）说明注释比特0测点8采样数据状态0：有效1：无效/比特1测点9采样数据状态0：有效1：无效比特2测点10采样数据状态0：有效1：无效比特3测点11采样数据状态0：有效1：无效比特4测点12采样数据状态0：有效1：无效比特5~比特15供将来使用表C.810k采样、16位数据传输状态字#1（StatusWord#1）说明注释比特0要求维修(LPHD.PHHealth)0：良好1：警告或报警（要求维修）用于设备状态检修比特1LLN0.Mode0：接通（正常运行）1：试验检修标志位test比特2唤醒时间指示唤醒时间数据的有效性0：接通（正常运行），数据有效1：唤醒时间，数据无效在唤醒时间期间应设置比特3合并单元的同步方法0：数据集不采用插值法1：数据集适用于插值法/比特4对同步的各合并单元0：样本同步1：时间同步消逝／无效如合并单元用插值法也要设置比特5测点1采样数据状态0：有效1：无效/比特6测点2采样数据状态0：有效1：无效比特7测点3采样数据状态0：有效1：无效比特8测点4采样数据状态0：有效1：无效比特9测点5采样数据状态0：有效1：无效比特10测点6采样数据状态0：有效1：无效比特11测点7采样数据状态0：有效1：无效比特12电流互感器输出类型i(t)或d(i(t)/dt)0：i(t)1：d(i(t)/dt)对空心线圈应设置比特13RangeFlag0：比例因子SCP=01CFH1：比例因子SCP=01E7H比例因子SCM和SV皆无作用比特14供将来使用/比特15

表C.910k采样、16位数据传输状态字#2（StatusWord#2）说明注释比特0测点8采样数据状态0：有效1：无效/比特1测点9采样数据状态0：有效1：无效比特2测点10采样数据状态0：有效1：无效比特3测点11采样数据状态0：有效1：无效比特4测点12采样数据状态0：有效1：无效比特5测点13采样数据状态0：有效1：无效比特6测点14采样数据状态0：有效1：无效比特7测点15采样数据状态0：有效1：无效比特8测点16采样数据状态0：有效1：无效比特9测点17采样数据状态0：有效1：无效比特10测点18采样数据状态0：有效1：无效比特11测点19采样数据状态0：有效1：无效比特12测点20采样数据状态0：有效1：无效比特13测点21采样数据状态0：有效1：无效比特14测点22采样数据状态0：有效1：无效比特15供将来使用

（规范性）

光纤电流互感器的一次部件和二次部件的振动试验方法一般要求光纤电流互感器一次部件的振动试验和二次部件的振动试验均分为振动响应试验和振动耐久试验。试验流程如下：a）模拟运行安装情况进行试验，试品一部部件或二次部件通过螺栓与振动试验平台进行固定，产品分别沿三条相互垂直的轴线方向（上下、左右、前后）进行试验；b）振动响应试验在通流情况下进行试验，每一方向扫频1次，每次8min，总试验时间24min；c）振动耐久试验在不通流情况下进行试验，每一方向扫频20次，每次8min，总试验时间480min。试验方法D.2.1一次部件的振动试验方法光纤电子式电流互感器的一次部件的振动响应试验方法如下：a）试验频率10Hz～150Hz，交越频率58Hz～60Hz，试验振动水平应满足幅度20m/s2；b）试验频率150Hz～2000Hz，试验振动水平应满足幅度5m/s2；c）试验过程中应监测光纤电流互感器的二次输出波形，产品发生共振时，光纤电流互感器的二次输出波形仅作为参考。光纤电流互感器的一次部件的振动耐久试验要求如下：a）试验振动水平应满足幅度10m/s2；b）试验频率10Hz～150Hz。D.2.2二次部件的振动试验方法光纤电流互感器的二次部件的振动响应试验方法如下：a）试验频率10Hz～150Hz，交越频率58Hz～60Hz，试验振动水平应满足幅度10m/s2（二次部件放置于室内）或20m/s2（二次部件直接放置于室外或其所放置屏柜位于室外）；b）试验频率150Hz～2000Hz，试验振动水平应满足幅度5m/s2；c）试验过程中应监测光纤电流互感器的二次输出波形。光纤电流互感器的二次部件的振动耐久试验要求如下：a）试验振动水平应满足幅度10m/s2；b）试验频率10Hz～150Hz。试验合格判定方法光纤电流互感器的振动响应检测结果要求如下：a）试验中对二次部件的输出信号进行记录，对于差动保护用产品连续5个采样点的最大误差电流值不得超过2.5%额定一次电流；b）非差动保护用产品最大误差电流值不得超过保护启动定值，保护启动定值由制造厂与用户协商提供；c）无输出异常，如输出中断、丢包、品质位异常、波形明显畸变等。光纤电流互感器的振动耐久检测结果要求如下：a）试验后检查产品外观应无异常；b）在通流情况下对二次部件的输出信号进行记录，误差不得超过规定限值，且振动前后误差变化不得超出误差限值的一半。

（规范性）

光纤电流互感器的电磁兼容试验方法抗扰度试验谐波和谐间波试验按GB/T17626.13的规定和方法进行测定。严酷等级为2级。试验对象：包括采集单元、合并单元（若有）的交流电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。电压慢变化试验按GB/T17626.11或GB/T17626.29的规定和方法进行测定。严酷等级为+10%~–20%（适用于交流电源端口）或+20%~–20%（适用于直流电源端口）。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。电压暂降和短时中断试验按GB/T17626.11或GB/T17626.29的规定和方法进行测定。严酷等级为30%暂降×0.1sc、中断×0.02s（适用于交流电源端口）或50%暂降×0.1s、中断×0.05s（适用于直流电源端口）。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。浪涌抗扰度试验按GB/T17626.5的规定和方法进行测定。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。传导抗扰度试验(150kHz~80MHz)按GB/T17626.6的规定和方法进行测定，在电波暗室进行试验。严酷等级为3级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的要求。传导抗扰度试验(0kHz~150kHz)按GB/T17626.16的规定和方法进行测定。严酷等级为4级。试验对象：包括包括采集单元、合并单元（若有）的电源端口和信号端口。试验结果应符合评价准则A类的