4月5日14時(shí)42分，昆柳龍直流工程柳州換流站內，在±800千伏電壓環(huán)境下，量子電流傳感器與傳統純光互感器的紅色波形一致?！敖泳€(xiàn)順利，波形一致，運行正常！”振奮的聲音在現場(chǎng)的上空飄蕩著(zhù)，宣告著(zhù)量子電流傳感器的調試成功。
時(shí)間倒回20小時(shí)以前。廣西柳州郊外，高大的鐵塔在探照燈下泛著(zhù)冷光。南方電網(wǎng)量子傳感器研發(fā)團隊正在進(jìn)行掛網(wǎng)前的最后一次聯(lián)調。立方體銀色金屬盒靜靜躺在工作臺上，內里是一顆“鉆石芯”，一根光纖絕緣子從盒體延伸而出——這是本次掛網(wǎng)的量子傳感器的本體。
量子傳感器的核心是人工培育的金剛石氮—空位色心。這種原子級缺陷的電子自旋態(tài)對磁場(chǎng)極其敏感，可探測地球磁場(chǎng)兩億分之一的變化，具備量子特性。通過(guò)硅片鍵合封裝技術(shù)將金剛石與光纖耦合，磁場(chǎng)信號便轉化為電信號，可實(shí)現對于電流的毫安級測量。南方電網(wǎng)傳感器公司三級專(zhuān)業(yè)技術(shù)專(zhuān)家王志明博士指著(zhù)伸出的光纖介紹，“光纖用來(lái)供電和傳輸信號，我們正在加緊研發(fā)無(wú)源無(wú)線(xiàn)的版本，到時(shí)候就沒(méi)有這根‘尾巴’了!”
在實(shí)驗室表現完美的測量數據，在超高壓應用現場(chǎng)遭遇了沖擊。調試屏幕上的波形劇烈抖動(dòng)后突然黑屏?！斑@是激光器功率衰減導致的關(guān)機?！蓖踔久鹘忉尩?。
“在現有產(chǎn)品的激光器功率下怎么保證關(guān)機時(shí)數據功能的不間斷？怎么從根本上解決問(wèn)題？”夜色越來(lái)越深，現場(chǎng)的討論聲愈發(fā)熱烈。最后團隊達成一致，從軟件硬件兩手抓：一方面通過(guò)編寫(xiě)程序自動(dòng)監測激光器的功率，確保功率低于標準時(shí)系統能夠自動(dòng)重啟，且不影響數據的正常傳輸。另一方面加快升級激光器硬件配置，確保從根本上解決這一問(wèn)題。經(jīng)過(guò)十余次測試，系統恢復穩定。
挑戰接踵而至。直徑50厘米的管母導體表面，強磁場(chǎng)和高壓環(huán)境導致信號干擾遠超實(shí)驗室條件?！斑@次掛網(wǎng)測量點(diǎn)要同時(shí)測交流和直流。由于管母結構下直流和交流的校準系數不同，就像用一個(gè)萬(wàn)用表要同時(shí)測量電流和電壓，平時(shí)我們是要切換檔位，現在要同時(shí)測量?！蓖踔久鹘榻B。當直流校準準確時(shí)，交流數據就會(huì )失真；反之亦然。最后，決定采取開(kāi)環(huán)補償方案，按照交流方式校準后，對測量結果實(shí)時(shí)進(jìn)行直流校準系數補償。由此，校準難題被成功攻克。
深夜的空氣泛起陣陣潮濕，正逢廣西“回南天”，室內濕度已達97%，團隊緊急加裝防潮模塊?！傲孔有酒葖雰浩つw還敏感，一點(diǎn)點(diǎn)水汽就能讓系統癱瘓?！蓖踔久髡f(shuō)。
4月5日的吊裝現場(chǎng)，機械臂托起銀色方盒升向20米高的管母，量子傳感器穩穩當當地落在均壓環(huán)上，與線(xiàn)路相嵌。接線(xiàn)完成后，當傳感器與導線(xiàn)接觸的瞬間，屏幕躍起綠色數據流。王志明不自覺(jué)松開(kāi)一直抱緊的手臂，“今晚終于可以睡個(gè)好覺(jué)了?！彼嘀?zhù)發(fā)僵的肩膀笑道。
當山風(fēng)掠過(guò)特高壓線(xiàn)路，這個(gè)內嵌“鉆石芯”銀色金屬盒靜悄悄地運轉著(zhù)，或將改寫(xiě)電力監測的歷史。
南網(wǎng)報記者 張玲 通訊員 呂前程 張娜 胡倩
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