O'lchov Prinsipi, Elektroniy Qo'shma Transformatorlarining Tuzilishi va Sinovdan O'tkazilishi
1 Elektronik kombinatsiya transformatorlari o'lchov printsipi
1.1 Votlash o'lchov printsipi
Elektronik transformatorlar kapasitiv votlash bo'linish usulini ishlatadi. Kapasitorda votlash tezkor o'zgarishi mumkin emasligi sababli, kapasitiv votlash orqali aniq olgan ikkinchi darajadagi votlashning qisqa muddatli javobi yaxshi emas va o'lchov aniqligi past. O'lchov aniqligini oshirish uchun to'g'ridan-to'g'ri past votlashli kapasitor parallel ulangan nisbiy tortib olish direktorasi ishlatiladi. Bu printsip 1-figurada ko'rsatilgan.
1-figurada, quyidagi shartda
Votlash bo'linish kapasitorining chiqarilgan votlashi o'lchanayotgan votlashning vaqt hosilasi bilan mutanosib. Integratsiya havolasini qo'shish orqali birinchi darajadagi votlash o'lchanishi mumkin.
1-figurada, eng katta votlash tushishi C1 kapasitorda sodir bo'lganligi sababli, C1 kapasitorining izolyatsiyasi juda yuqori talablarga ega. Elektromagnit votlash transformatorlarda energetik kapasitorlar ishlatiladi, elektron votlash transformatorlarda esa energetik kapasitorlar ishlatilmaydi, o'rniga ekvivalent kapasitorlar ishlatiladi.
Votlash bo'linish kapasitorining strukturi - konduktivlik stavka ustida izolyatsiya materialidan qilingan silindr joylashtirilgan. So'ngra, silindrning tashqarisiga qat'i-tug'ma schema plastmasi joylashtiriladi. Nisbiy tortib olish direktorasi plastma tashqariga chip direktoria sifatida joylashtiriladi. Kapasitiv votlash bo'linishining strukturaviy skemasi 2-figurada ko'rsatilgan.
C1 kapasitorni ichki silindr hosil qiladi. Konduktivlik stavka bitta elektrod plitaga mos keladi, plastmadagi ichki mosh metal film esa boshqa elektrod plitaga, izolyatsiya materiali esa dielektrik sifatida ishlaydi. C2 kapasitorni tashqi silindr hosil qiladi. Ikki tomonli plastmadagi mosh metallar boshqa elektrod plitalarga mos keladi, plastmaning osnovaviy materiali, masalan, polimide, dielektrik sifatida ishlaydi. Uning radial kesimi 3-figurada ko'rsatilgan. Ekviyalent kapasitor C formulaga asosan hisoblanadi.
Formulada: r1 - silindrning ichki radiusi; r2 - silindrning tashqi radiusi; H - qat'i-tug'ma schema plastmasi uzunligi; εr - elektrolitning nisbiy dieliktrik moduli; ε0 - bo'shliq dieliktrik moduli.
1.2 Oqim o'lchov printsipi
Elektronik transformatorlar oqimni Rogowski spiralini ishlatib o'lchaydi. Ikkinchi darajadagi chiqarilgan votlash va birinchi darajadagi kirish oqimi orasidagi munosabat quyidagicha:
Formulada, M - o'lchanayotgan oqimning joylashuvi bilan bog'liq bo'lmagan doimiy son. Rogowski spiraliniki chiqarilgan votlash o'lchanayotgan oqimning hosilasi bilan mutanosib. Shuning uchun, Rogowski spiraliniki chiqarilgan votlashdan keyin integratsiya havolasini qo'shish orqali o'lchanayotgan oqim qayta tiklanishi mumkin.
Bu loyiha bo'yicha, Rogowski spira - bu qat'i-tug'ma schema plastmasi orqali ishlab chiqarilgan Rogowski spira. Sensitiviteti, o'lchov aniqligi, ishlash xususiyatlari, mahsulot almashtirish imkoniyati va ishlab chiqarish samaradorligi aniq ravishda saralangan spiralardan yaxshiroq.
Qo'shimcha maqnit maydonining ta'siri kamaytirish va o'lchov aniqlikni oshirish uchun, qat'i-tug'ma schema plastmasi orqali ishlab chiqarilgan Rogowski spira ikkita seriyaga ulangan spira orqali differensial kirish hosil qiladi. Bu ikki PCB spira teskarisi yo'nalishda saralangan. Biri o'ng qol qoidasiga, boshqasi chap qol qoidasiga mos keladi. Shunday qilib, teskarisi qiymatli ikkita induksiya votlashi hosil bo'ladi va seriyaga ulangan chiqarilgan votlash bitta Rogowski spiraniki chiqarilgan votlashning ikki barobarini ta'sir etadi, 4-figurada ko'rsatilgan.
1.2 Oqim o'lchov printsipi (davom)
Mosh metal film va PCB osnovaning termal kengayish koeffitsientlari farqlanishi sababli, temperaturani o'zgartirishda ularning deformatsiya miqdorlari farqlanadi. Deformatsiya sababli xato larni kamaytirish va mosh metal filmda yopishdan saqlanish uchun ishlab chiqarilgan PCB spiralilar temperatura eshiklash jarayonidan o'tkaziladi. Bu jarayon, bir tomondan, spiralarning ichki stressini azaltirib, xatolarni minimalga soladi, ikkinchi tomondan, spiralarni tanlash uchun xizmat qiladi.
Differensial chiqarilish bilan Rogowski spiralilari kuchli umumiy rezhim cheklash imkoniyatiga ega, lekin 10 kV elektr maydoni ta'siri hali ham katta. Shuning uchun, Rogowski spiralilarini mosh metal foiz bilan qutqarish va mosh metal foizini zamin qilish kerak.
2 Elektronik kombinatsiya transformatorlari tuzilish printsipi
2.1 Elektronik kombinatsiya transformatorlari blok diagrammasi
Elektronik kombinatsiya transformatorlari blok diagrammasi 5-figurada ko'rsatilgan. Birinchi darajadagi votlash va oqim kapasitor va Rogowski spira orqali ikkinchi darajadagi signalga aylantiriladi. Ikkinchi darajadagi signallarni integratsiya va fazaviy kompensatsiya qilish orqali birinchi darajadagi signalga proporsional signallar olinga boradi. Aniqlikni oshirish uchun, o'lchov signallarining integratsiya va fazaviy kompensatsiyasi raqamli signal ishlov berish usullari orqali amalga oshirilishi mumkin. Amma raqamli signal ishlov berishda ba'zi kechikish bo'lib, birinchi darajadagi signallarni real vaqtga mos ravishda ifodalay olmaydi. Shuning uchun, bu ishlov berish usuli himoya signallari uchun mos emas. Himoya signallari o'lchov aniqlikka nisbatan past talablar ega, shuning uchun analog shematlar tomosha, integratsiya va fazaviy kompensatsiya ishlovlarini bajarish uchun ishlatilishi mumkin.
2.2 Elektronik kombinatsiya transformatorlarning sensor bosh tuzilishi
Elektronik kombinatsiya transformatorlar votlash o'lchov birlik va oqim o'lchov birliklarini 6-figurada ko'rsatilgan strukturga epoksid rezina vakuum qoplash orqali joylashtiradi.
Rogowski spira oqimni o'tkazuvchi busbar ustida qoplangan. Kuchaytirilgan spira chiqarilgan signali signal chiziqli orqali chiqish terminaliga yuboriladi. Kuchaytiruvchiga ikki ta energiya talab etilishi sababli, bir nechta markaziy signal chiziqlaridan 3 ta energiya uzatish uchun ishlatiladi.
Votlash transformatoridagi konduktivlik stavkasida hech qanday oqim o'tmaydi va chet elonish masofasini oshirish uchun, konduktivlik stavka va oqim o'tkazuvchi busbar bir-biriga perpendikulyar bo'lgan struktura ishlatiladi.
Sensor bosh aktiv tipdagacha, elektron komponentlar omillik muddati elektronik transformator sensor boshining omillik muddatini cheklaydi. Shuning uchun, iste'molga oldin barcha komponentlar eshiklash tanlash orqali o'tkazilishi kerak.
Signal-nisbiy o'rtacha qiymatni oshirish uchun, oqim va votlash signallari sensor boshida kuchaytiriladi. Oqim signali uchun kuchaytirish shemasini PCB spira, votlash signali uchun esa qat'i-tug'ma schema plastmasida joylashtiriladi. Kuchaytiruvchilarga yuqori xususiyatlari bor instrument kuchaytiruvchilari ishlatiladi.
3 Elektronik kombinatsiya transformatorlari sinovi
Yuqorida aytib o'tilgan printsiplar va tuzilish, shuningdek, IEC 60044-7 va IEC 60044-8 standartlariga muvofiqlan holda, 10 kV/600 A integrirovanniy votlash/oqim elektronik transformator prototip ishlab chiqildi. Votlash transformator uchun, o'lchov aniqlik klassi 0.5, himoya darajasi 3P; oqim transformator uchun, o'lchov aniqlik klassi 0.2, himoya aniqlik 5P20.
Sinov davomida, elektronik transformatorga turli oqimlar o'tkaziladi va unga turli votlashlar ta'sir etiladi. Ikkinchi darajadagi chiqarilgan signallar raqamli port orqali chiqariladi. Raqamli displey birlik orqali ko'rsatilganidan so'ng, uni bazaviy oqim transformator va bazaviy votlash transformator bilan solishtiriladi. Uni o'lchov aniqligi dizayn talablariga mos keladi.
Ayni paytda, prototipda chastota zamonaviy quvvatlanish, lokal tasir, molniya impuls va elektromagnit kompatibilitet sinovlari o'tkaziladi. Bu sinovlarni o'tkazish dizayn rejasi to'g'riligini ko'rsatadi.
4 Xulosa
(1) Ekvivalent kapasitorlardan iborat votlash bo'linish kapasitori va qat'i-tug'ma schema plastmasi orqali ishlab chiqarilgan Rogowski spira o'rniga votlash va oqim sensorlari sifatida ishlatiladi. Bu oddiy tuzilish, yaxshi mahsulot almashtirish imkoniyati va yuqori o'lchov aniqlikka ega.
(2) Qat'i-tug'ma schema plastmasi va qat'i-tug'ma schema plastmasi texnologiyalarini ishlatish orqali, kuchaytirish shemasini sensor bosh ichida qurish mumkin, shuning uchun o'lchov signallarining signal-nisbiy o'rtacha qiymati oshadi.
(3) Elektron votlash transformator va elektron oqim transformatorlarni birlashtirish orqali kombinatsiya votlash-oqim transformator hosil qilish, birinchi tekshiruv uskunalari narxini pasaytiradi, shuningdek, bitta chiziqning votlashi uchun ikkinchi darajadagi kontur aniqlik va quvvatini oshiradi. Bu ikkinchi darajadagi o'lchov va himoya uchun yangi talablarga mos keladi va modern elektr tarmog'larini boshqarish konseptsiyasiga mos keladi, bu yerda anaqqichka intervali birlig'larida amalga oshiriladi.
