Testiranje optičkih transformatora struje (OCT)

S razvojem moderne ekonomije i znanosti tehnologije, fotoelektrični transformatori struje (PECT) potpuno su prešli iz faze probnog korištenja u praktičnu primjenu. Kao osoba na fronti testiranja, duboko osjećam njihovu važnost u sustavu snabdijevanja električnom energijom tijekom svakodnevnog rada. Također shvaćam nužnost dubinskog istraživanja njihovih sustava za testiranje i metoda kalibracije. To ne samo potiče inženjersku primjenu PECT-a, već omogućuje i točno otkrivanje i rješavanje tehničkih problema u stvarnoj operaciji.

1. Struktura i princip rada fotoelektričnih transformatora struje

Trenutno, dubina istraživanja PECT-a u industriji još uvijek je nedovoljna, a postoje čak i pogrešne pretpostavke. Neki smatraju da su njihove metode isporuke i principi očitavanja potpuno identični onima elektromagnetskih transformatora struje (obje imaju nominirani izlaz od 5A/1A). Međutim, u praktičnoj primjeni, PECT-ovi imaju jedinstvene prednosti - ne ovisi o sekundarnim nominiranim krugovima i mogu izravno isporučivati digitalne signale. Strukturno, podijeljeni su u dvije vrste: aktivne i pasivne. Ključna razlika leži u tome treba li vanjski izvor napona na visokonaponskoj strani senzora. Zbog razlika u dizajnerskim principima, postoje značajne razlike u njihovoj strukturi i mehanizmu rada.

1.1 Pasivni fotoelektrični transformatori struje

Kao osoba na fronti testiranja, često se susrećem s takvim opremom tijekom testiranja. Njegov ključni princip temelji se na Faradayevom magnetooptičkom efektu: kada se magnetooptički materijali šire u okruženju magnetskog polja, polarizacijsko stanje svjetlosti će se zakloniti s intenzitetom magnetskog polja. Pražeći promjenu kutne pozicije polarizacije, može se uspostaviti korelacija između magnetooptične konstante, kuta rotacije i intenziteta magnetskog polja

i konačno, ostvaruje se kontakt-beskoji mjerenje signala struje. Taj dizajn bez napajanja ima značajne prednosti u scenariju ispitivanja izolacije na visokonaponskoj strani.

1.2 Aktivni fotoelektrični transformatori struje

U stvarnom testiranju, aktivni uređaji ovisi o zračnim jezgrima ili visoko preciznim malim elektromagnetskim transformatorima za postizanje kondicioniranja signala. Njegov radni proces može se razdijeliti na sljedeće: prvo, veliki signal struje pretvara se u slabi naponski signal putem elektromagnetske indukcije (oslanjanjem se na mali elektromagnetski transformator), zatim se modulira u digitalni električni signal, a konačno se pretvara u optički signal putem elektro-optične pretvorbe, koji se prenosi na niskonaponsku stranu za obradu putem optičkih vlakana. Takvi uređaji su široko korišteni u projektima digitalnih podstanica. Tijekom otklanjanja grešaka, moram se fokusirati na kompatibilnost demodulacijskog modula na niskonaponskom kraju.

2. Sustav za testiranje fotoelektričnih transformatora struje
2.1 Struktura sustava za testiranje

Složenost sustava za testiranje PECT-a zahtijeva da osobe na fronti imaju razumijevanje na razini sustava. Njegova ključna logika je povezati senzorske glave ispitivanog transformatora i standardnog transformatora u seriju, kako bi se nalazili u istom okruženju struje. Kao ključni dio testa, virtualni kalibrator treba ostvariti: prikupljanje signala računalom, obradu algoritama grešaka i prikaz višedimenzionalnih podataka. U stvarnoj operaciji, test stabilnog stanja treba uskladiti s visoko preciznim standardnim transformatorom (kao što je 0.05-razredni uređaj), a Hall-ov senzor struje je preferentan za privremeno testiranje (brza reakcijska brzina, prikladan za scene impulsne struje).

2.2 Testiranje ključnih pokazatelja performansi

Tijekom testiranja PECT-a, moram se fokusirati na sljedeće ključne pokazatelje kako bih osigurao točne i pouzdane podatke:

2.2.1 Pokazatelji stabilnog stanja

Test stabilnog stanja fokusira se na koeficijent omjera (ovaj parametar je nominalan od strane proizvođača). Tijekom testa, trebaju se istodobno prikupiti sekvencijalni podaci digitalnog prijenosnog kanala i analognog izlaznog kanala, a greška omjera se izračunava usporedbom s standardnim signalom kako bi se provjerila linearnost uređaja pod strujnim frekvencijskim uvjetima.

2.2.2 Greška faze

Test greške faze treba uhvatiti odstupanje faze vektora struje: koristeći digitalni algoritam (poput brze Fourierove transformacije) analizirati izlazni signal, uporediti referentnu fazu s stvarnim izlaznim fazom i kvantificirati razliku između njih. Taj pokazatelj direktno utječe na točnost djelovanja uređaja za reljefnu zaštitu i treba ga strogo kontrolirati.

2.2.3 Temperaturne karakteristike

Utjecaj temperature na PECT-e treba ciklički testirati prema IEC standardu. U stvarnom testiranju, "vrijeme termalne stabilnosti" je ključni parametar (kalibriran od strane proizvođača prema strukturi i volumenu uređaja). Simulirat ću temperaturni gradijent putem okruženjske kamere za testiranje, zabilježiti odstupanje greške pod različitim radnim uvjetima i provjeriti temperaturnu adaptibilnost uređaja.

3. Virtualni kalibrator za fotoelektrične transformatore struje

Virtualni kalibrator je "središnji nervni centar" sustava za testiranje. Njegove funkcije prikaza podataka obuhvaćaju krivulje, vrijednosti, grafikone itd., što olakšava osobama na fronti brzo lokiranje problema. Na osnovu razlika u performansama PECT-a, kalibrator se može izvesti u dvije vrste: kalibrator stabilnog stanja i kalibrator privremenog stanja, s jasno definiranim dijeljenjem posla:

3.1 Kalibrator stabilnog stanja

U svakodnevnim testovima, često koristim kalibrator stabilnog stanja za završetak tri ključna zadatka:

• Izračunavanje greške faze u stvarnom vremenu tijekom stabilnog rada PECT-a;

• Simulacija promjene temperature i procjena odstupanja indeksa;

• Analiza harmonijskih komponenti i provjera performansi uređaja pod nelinearnim opterećenjima.
  Tijekom rada, parametri poput odabira kanala i stopa uzorkovanja moraju biti unaprijed konfigurirani, a konačno, stabilne karakteristike uređaja intuitivno se prikazuju putem krivulja grešaka.

3.2 Kalibrator privremenog stanja

Kalibrator privremenog stanja fokusira se na dinamički proces: može istodobno prikazati privremene valne oblike kanala za kalibraciju i standardnog kanala, i točno uhvatiti greške u scenarijima poput impulsnih struja i struja kratkog spoja. Tijekom analize snimki grešaka, koristit ću njegovu funkciju izračuna grešaka kako bih lokirao tačke distorzije u privremenom procesu i pružio podatkovnu podršku optimizaciji uređaja.

Zaključak

Kao osoba na fronti testiranja, uvijek počinjem s praktične perspektive: prvo, temeljito razumijem strukturu i princip PECT-a (razlike u dizajnu između aktivnih i pasivnih tipova), zatim savladavam logiku izgradnje sustava za testiranje (serijsko spajanje senzorskih glava, konfiguracija kalibratora), a konačno, kroz funkcionalne razlike virtualnog kalibratora (stabilno/privremeno), postižem točnu procjenu performansi uređaja. Ta tehnološka putanja ne samo osigurava pouzdano komisioniranje PECT-a, već pruža i praktičnu mjernu osnovu za pametnu nadogradnju sustava snabdijevanja električnom energijom - čineći testne podatke svakog uređaja "temeljem" sigurnosti mreže.