چه کاربردهایی و جهت‌های بهبود برای ترانسفورماتورهای جریان در سیستم‌های برق وجود دارد

به عنوان یک کارگر نگهداری و تعمیر خط اول در بخش برق، روزانه با ترانسفورماتورهای جریان (CTs) سروکار دارم. شاهد رواج CT های فتوالکتریک جدید شده و با مشکلات زیادی مواجه شده‌ام که من به دست آورده‌ام بینش عملی درباره استفاده و بهبود آزمون‌ها. در ادامه تجربیات خود را در مورد CT های جدید در سیستم‌های قدرت به اشتراک می‌گذارم، با هدف تعادل بین حرفه‌ای بودن و عملی بودن.

1. استفاده از CT های جدید در سیستم‌های قدرت
1.1 CT ها در سیستم‌های قدرت

بسیاری از CT های جدید فتوالکتریک هستند و به دو نوع هسته‌دار و بدون هسته تقسیم می‌شوند. CT های هسته‌دار، اگرچه در محیط‌های پیچیده (مانند دماهای بالا و مغناطیس قوی) ممکن است جریان نشتی، اشباع الکترومغناطیسی و هیستریسیس داشته باشند و دقت مواد سنسور سریع‌الاثر محدود است (آسیب‌پذیر در شرایط حدی)، اما همچنان قابل انطباق با شبکه‌های قدرت ولتاژ بالا و واحد بزرگ هستند. با استفاده از مزایای عایقی مواد حسگر لیزری، انتقال نور لیزری را ممکن می‌سازند و از مشکلات معمول CT های معمولی اجتناب می‌کنند - بنابراین در خطوط انتقال ولتاژ فوق العاده استفاده گسترده‌ای دارند.

در عمل، دیده‌ام که CT های معمولی در معرض تداخل الکترومغناطیسی قوی داده‌های نامطمئنی تولید می‌کنند، در حالی که CT های فتوالکتریک پایداری را بازیابی می‌کنند - این موضوع ارزش عملی CT های جدید را نشان می‌دهد.

1.2 محافظت از مجموعه‌های ژنراتور بزرگ

مجموعه‌های ژنراتور بزرگ (مانند ژنراتورها و ترانسفورماتورهای اصلی) نیاز به عملکرد ترانزیانت بالا از CT ها دارند. قبلاً با مشکلات اشباع ترانزیانت و باقی‌مانده مغناطیسی مواجه بودند، اما CT های جدید این مشکلات را حل کرده‌اند. به طور قابل توجهی، CT های "هسته‌دار با فاصله هوا" 500kV دارای امپدانس برانگیخته بالا هستند که محافظت پایدار برای واحدها فراهم می‌کنند و از اشباع ترانزیانت و باقی‌مانده مغناطیسی جلوگیری می‌کنند.

به عنوان مثال، CT های سطح TPY شرکت Huayi Electric Power برای واحدهای 300-600MW، با توجه به ویژگی‌های ترانزیانت و محدودیت باقی‌مانده مغناطیسی انتخاب شده‌اند که "عدم عملکرد غیرقابل قبول خارج از مناطق محافظت شده و عملکرد صحیح داخل" را تضمین می‌کنند. در حین کمیسیون ژنراتور، این CT ها به طور قابل اعتمادی مولفه‌های جریان کوتاه مدت غیرتناوبی را کاهش می‌دهند و از عملکرد اشتباه محافظت جلوگیری می‌کنند.

1.3 محافظت رله‌ای خودکار

محافظت رله‌ای به عنوان "پزشک اضطراری" شبکه برق عمل می‌کند و CT ها به عنوان "استتوسکوپ" آن عمل می‌کنند. با پیشرفت خودکاری شبکه، محافظت رله‌ای نیز باید تکامل یابد - تطبیق خودکار CT ها مستقیماً بر هوشمندی سیستم تأثیر می‌گذارد.

در مواقع خرابی، CT ها باید سیگنال‌های جریان را به سرعت به دستگاه‌های محافظت منتقل کنند تا محل خرابی به طور دقیق جدا شود. CT های جدید پاسخ سریع‌تر و دقیق‌تری ارائه می‌دهند که با نیازهای شبکه هوشمند همخوانی دارد - این موضوع برای خودکاری برق ضروری است.

2. بهبود آزمون CT (راه‌حل‌های خط اول)

با مشخصات CT های متفاوت از 20A تا 720A، تیم ما یک طرح آزمون بهبود یافته توسعه داده است تا فرآیندها استاندارد شوند، خطاهای انسانی کاهش یابند و آماده‌سازی ساده‌تر شود.

2.1 طراحی طرح آزمون

با تمرکز بر "یکپارچه‌سازی + دقت"، ما از منبع جریان تک‌فاز اختصاصی برای فازهای CT آزمون شده استفاده می‌کنیم، با استفاده از یک واحد تبدیل جریان را تغییر می‌دهیم، ورودی را با یک دستگاه استاندارد (A1) می‌سنجد و اندازه‌گیری زاویه فاز، CT های استاندارد، واحدهای تبدیل و دستگاه‌های اندازه‌گیری را در یک دستگاه آزمون یکپارچه می‌کنیم - آزمون‌ها را ساده‌تر می‌کند.

(1) انتخاب منبع جریان

با ترک منابع سیگنال ناپایدار مجموعه‌های ژنراتور، ما یک منبع تغذیه با فرکانس میانی با کیفیت بالا را با یک خودتبدیل‌کننده و بوستر جریان ترکیب می‌کنیم تا یک منبع جریان ثابت (خروجی 0-800A) ایجاد کنیم که تمام آزمون‌های AC CT را پوشش می‌دهد و نوسانات جریان سمت اول را حل می‌کند.

(2) اصل خط آزمون

حلقه بسته "خودتبدیل‌کننده → بوستر جریان → CT استاندارد → CT آزمون شده → منبع تغذیه با فرکانس میانی" با ولتاژ حدود 120V (خروجی فرکانس میانی) کار می‌کند. تنظیم جریان بر اساس خودتبدیل‌کننده (نسبت ثابت بوستر جریان) است. برای کاهش نوسانات، خروجی بوستر جریان با یک میله مسی کوتاه‌شده (برای کمترین گرمایش، جریان پایدار و صرفه‌جویی در انرژی) کوتاه می‌شود.

عبور همان جریان از سه فاز CT آزمون شده تفاوت جریان بین فاز‌ها را کاهش می‌دهد و کارایی آزمون را افزایش می‌دهد - این روش در آزمون‌های دسته‌جمعی مؤثر بوده است.

3. نتیجه‌گیری (بینش‌های خط اول)

تشخیص خرابی CT بسیار مهم و سیستماتیک است. به عنوان کارکنان خط اول، یادگیری اصول CT و پیروی از پروتکل‌ها ضروری است - ایمنی اول! همیشه قبل از تشخیص و رفع اشکال برق را قطع کنید تا از خطرات جلوگیری شود.

CT های جدید عملکرد و نگهداری شبکه را بهبود می‌بخشند، اما دانش آزمون و تشخیص باید با آن همراه باشد. درک سناریوهای کاربرد و اجرای بهبودهای آزمون مطمئن می‌کند که CT ها به عنوان "محافظان وفادار" شبکه برق عمل می‌کنند.