Pengujian Optical Current Transformers (OCT)

Dengan perkembangan ekonomi dan teknologi modern, transformator arus fotoelektrik (PECTs) telah sepenuhnya beralih dari tahap uji coba ke aplikasi praktis. Sebagai personel pengujian garis depan, saya merasakan pentingnya perangkat ini dalam sistem tenaga listrik selama pekerjaan sehari-hari. Saya juga menyadari pentingnya melakukan penelitian mendalam terhadap sistem pengujian dan metode kalibrasi mereka. Ini tidak hanya mempromosikan penerapan teknik PECTs tetapi juga memungkinkan penemuan dan penyelesaian masalah teknis dengan akurat dalam operasi aktual.

1. Struktur dan Prinsip Kerja Transformator Arus Fotoelektrik

Saat ini, kedalaman penelitian PECTs di industri masih kurang, bahkan ada kesalahpahaman kognitif. Beberapa orang berpendapat bahwa metode output dan prinsip sensor mereka sepenuhnya sama dengan transformator arus elektromagnetik (keduanya memiliki output nominal 5A/1A). Namun, dalam aplikasi praktis, PECTs memiliki keunggulan unik - mereka tidak bergantung pada sirkuit nominal sekunder dan dapat mengeluarkan sinyal digital secara langsung. Dari segi struktur, mereka dibagi menjadi dua jenis: aktif dan pasif. Perbedaan intinya terletak pada apakah diperlukan sumber daya eksternal pada sisi tegangan tinggi sensor. Karena perbedaan dalam prinsip desain, ada juga perbedaan signifikan dalam struktur dan mekanisme kerja mereka.

1.1 Transformator Arus Fotoelektrik Pasif

Sebagai personel pengujian garis depan, saya sering berinteraksi dengan peralatan seperti ini selama pengujian. Prinsip intinya didasarkan pada efek Faraday magneto-optik: ketika bahan magneto-optik menyebar dalam lingkungan medan magnet, keadaan polarisasi cahaya akan bergerak sesuai dengan intensitas medan magnet. Dengan memantau perubahan sudut polarisasi, hubungan antara konstanta magneto-optik, sudut rotasi, dan intensitas medan magnet dapat ditetapkan

dan akhirnya, pengukuran non-kontak sinyal arus dapat direalisasikan. Desain tanpa daya ini memiliki keunggulan signifikan dalam skenario deteksi isolasi pada sisi tegangan tinggi.

1.2 Transformator Arus Fotoelektrik Aktif

Dalam pengujian aktual, perangkat aktif bergantung pada koil inti udara atau transformator elektromagnetik miniatur presisi tinggi untuk mencapai kondisi sinyal. Proses kerjanya dapat diuraikan sebagai berikut: pertama, sinyal arus besar dikonversi menjadi sinyal tegangan lemah melalui induksi elektromagnetik (mengandalkan transformator elektromagnetik miniatur), kemudian dimodulasi menjadi sinyal listrik digital, dan akhirnya dikonversi menjadi sinyal optik melalui konversi elektro-optik, yang ditransmisikan ke sisi tegangan rendah untuk diproses melalui serat optik. Perangkat semacam itu banyak digunakan dalam proyek substation digital. Selama penyetelan, saya perlu fokus pada kompatibilitas modul demodulasi di sisi tegangan rendah.

2. Sistem Pengujian Transformator Arus Fotoelektrik
2.1 Struktur Sistem Pengujian

Kerumitan sistem pengujian PECT memerlukan pemahaman level sistem bagi personel garis depan. Logika intinya adalah menghubungkan kepala sensor dari transformator yang diuji dan transformator standar secara seri, sehingga keduanya berada dalam lingkungan arus yang sama. Sebagai bagian kunci dari tes, kalibrator virtual perlu mewujudkan: pengambilan sinyal komputer, pemrosesan algoritma kesalahan, dan tampilan data multidimensi. Dalam operasi aktual, uji kinerja steady-state perlu disesuaikan dengan transformator standar presisi tinggi (seperti perangkat kelas 0,05), dan sensor arus Hall dipilih untuk pengujian transien (kecepatan respons cepat, cocok untuk skenario arus impuls).

2.2 Pengujian Indikator Kinerja Utama

Saat menguji PECTs, saya perlu fokus pada indikator inti berikut untuk memastikan data yang akurat dan dapat diandalkan:

2.2.1 Indikator Steady-State

Uji steady-state fokus pada koefisien rasio nominal (parameter ini dinominasikan oleh produsen). Selama uji, data urutan saluran transmisi digital dan saluran output analog perlu dikumpulkan secara bersamaan, dan kesalahan rasio dihitung dengan membandingkannya dengan sinyal standar untuk memverifikasi linearitas perangkat dalam kondisi frekuensi daya.

2.2.2 Kesalahan Fase

Uji kesalahan fase perlu menangkap deviasi fase vektor arus: gunakan algoritma digital (seperti transformasi Fourier cepat) untuk menganalisis sinyal output, bandingkan fase referensi dengan fase output aktual, dan kuantifikasi perbedaan antara keduanya. Indikator ini secara langsung mempengaruhi akurasi tindakan perangkat proteksi relai dan perlu dikendalikan secara ketat.

2.2.3 Karakteristik Suhu

Pengaruh suhu terhadap PECTs perlu diuji secara siklik sesuai dengan standar IEC. Dalam pengujian aktual, "konstanta waktu stabilitas termal" adalah parameter kunci (dikalibrasi oleh produsen berdasarkan struktur dan volume perangkat). Saya akan mensimulasikan gradien suhu melalui ruang uji lingkungan, merekam drift kesalahan dalam berbagai kondisi kerja, dan memverifikasi adaptabilitas suhu perangkat.

3. Kalibrator Virtual untuk Transformator Arus Fotoelektrik

Kalibrator virtual adalah "pusat saraf" dari sistem pengujian. Fungsi tampilan datanya mencakup kurva, nilai, grafik, dll., yang memfasilitasi personel garis depan untuk dengan cepat menemukan masalah. Berdasarkan perbedaan kinerja PECTs, kalibrator dapat dibagi menjadi dua jenis: kalibrator steady-state dan kalibrator transien, dengan pembagian tugas yang jelas:

3.1 Kalibrator Kinerja Steady-State

Dalam pengujian sehari-hari, saya sering menggunakan kalibrator steady-state untuk menyelesaikan tiga tugas inti:

• Menghitung kesalahan fase secara real-time selama operasi steady-state PECT;

• Mensimulasikan kondisi perubahan suhu dan mengevaluasi drift indeks;

• Menganalisis komponen harmonis dan memverifikasi kinerja perangkat di bawah beban non-linier.
  Selama operasi, parameter seperti pemilihan saluran dan laju sampling perlu dikonfigurasi terlebih dahulu, dan akhirnya, karakteristik steady-state perangkat dipresentasikan secara intuitif melalui kurva kesalahan.

3.2 Kalibrator Kinerja Transien

Kalibrator transien fokus pada proses dinamis: ia dapat menampilkan gelombang transien dari saluran yang akan dikalibrasi dan saluran standar secara bersamaan, dan dengan akurat menangkap kesalahan dalam skenario seperti arus inrush dan arus pendek. Saat menangani analisis rekaman gangguan, saya akan menggunakan fungsi perhitungan kesalahannya untuk menemukan titik distorsi dalam proses transien dan memberikan dukungan data untuk optimasi perangkat.

Kesimpulan

Sebagai personel pengujian garis depan, saya selalu memulai dari perspektif operasi praktis: pertama, memahami sepenuhnya struktur dan prinsip PECTs (perbedaan desain antara tipe aktif dan pasif), kemudian menguasai logika konstruksi sistem pengujian (seri kepala sensor, konfigurasi kalibrator), dan akhirnya, melalui diferensiasi fungsi kalibrator virtual (steady-state/transien), mencapai evaluasi akurat kinerja perangkat. Jalur teknis ini tidak hanya memastikan komisi yang andal dari PECTs tetapi juga memberikan dasar pengukuran praktis untuk peningkatan cerdas sistem tenaga listrik - menjadikan data uji setiap perangkat sebagai "penjuru" untuk keamanan jaringan listrik.