Optisku strāvas transformatoru (OCT) tests

Ar modernās ekonomikas un zinātnes un tehnoloģiju attīstības gaitā fotodiodu strāvas transformētāji (PECT) pilnībā pārejo no eksperimentālās izmantošanas uz praktisko lietojumu. Kā frontlīnijas testētājs, es ikdienā savā darbā dziļi justu to nozīmi enerģētikas sistēmā. Es arī atzinaju nepieciešamību veikt dziļākas pētījumus par to testēšanas sistēmām un kalibrēšanas metodēm. Tas ne tikai veicina PECT inženieru lietojumu, bet arī ļauj precīzi atklāt un atrisināt tehniskas problēmas reālajā darbībā.

1. Fotodiodu strāvas transformētāju struktūra un darbības princips

Pašlaik rūpniecībā PECT pētījumu dziļums vēl nav pietiekams, un pat ir kognitīvi neskaidrumi. Daži cilvēki domā, ka to izvade un jūtošanas principi ir pilnīgi saskanīgi ar elektromagnētiskiem strāvas transformētājiem (abiem ir nominals izvades 5A/1A). Tomēr praksē PECT ir unikālas priekšrocības - tie nestrādā ar otrā līmeņa nomiera tālrunībām un var tieši izvadīt digitālos signālus. Strukturāli tie ir sadalīti divos veidos: aktīvos un pasīvos. Galvenā atšķirība atrodas tajā, vai sensora augstsprieguma pusei ir nepieciešama ārēja pārveidojuma piegāde. Tā kā projektēšanas principi atšķiras, struktūras un darbības mehānismi ir arī būtiski atšķirīgi.

1.1 Pasīvie fotodiodu strāvas transformētāji

Kā frontlīnijas testētājs, es bieži satikos ar šādu aprīkojumu testēšanas laikā. Tā galvenais princips balstīts uz Faradeja magnētoptisko efektu: kad magnētoptiskie materiāli plūst magnētiskā vidē, gaismas polarizācijas stāvoklis nobīdīsies atkarībā no magnētiskā lauka intensitātes. Uzraudzot polarizācijas leņķa maiņu, var izveidot sakarību starp magnētoptisko konstanti, rotācijas leņķi un magnētiskā lauka intensitāti

un, beidzot, realizēt bezkontaktu mērījumu strāvas signālu. Šis bezenerģētisks dizains ir būtiski priekšrocīgas augstsprieguma puses izolācijas mērīšanas situācijās.

1.2 Aktīvie fotodiodu strāvas transformētāji

Praktiskajā testēšanā aktīvie ierīces izmanto gaisa kodolu spēkus vai augstas precizitātes mazus elektromagnētiskus transformētājus, lai sasniegtu signālu apstrādi. Tā darbības process var tikt sadalīts šādi: vispirms, liela strāva signāls tiek pārveidots vājā sprieguma signālā caur elektromagnētisko indukciju (atkarībā no maza elektromagnētiskā transformētāja), tad modulēts digitālā elektriskā signāla, un, beidzot, tiek pārveidots optiskā signālā caur elektrooptisku pārveidošanu, kas tiek nosūtīts uz zemsprogā pusi caur optisko fibru. Šādas ierīces plaši tiek izmantotas digitālajos pārvadājumu projektos. Debugging laikā man jāpievēršas demodulācijas moduļa saderībai zemsprogā pusē.

2. Fotodiodu strāvas transformētāju testēšanas sistēma
2.1 Testēšanas sistēmas struktūra

PECT testēšanas sistēmas sarežģītība prasa, lai frontlīnijas personāls turētu sistēmas līmenī. Tā galvenais loģika ir savienot testējamā transformētāja un standarta transformētāja sensorus virknē, lai tie atrastos vienā strāvas vidiņā. Kā tests galvenā daļa, virtuālajam kalibrētājam jārealizē: datora signālu acquisicija, kļūdu algoritmu apstrāde un daudzdimensionālo datu attēlošana. Praktiskajā darbībā stabila stāvokļa veiktspējas tests jāpielāgo augstas precizitātes standarta transformētājam (piemēram, 0,05 klases ierīcei), un Halla strāvas sensora jāizmanto tranzienta testēšanai (ātra reakcija, piemērots impulsa strāvas situācijām).

2.2 Galveno veiktspējas rādītāju testēšana

Testējot PECT, man jākoncentrējas uz šādiem galvenajiem rādītājiem, lai nodrošinātu precīzas un uzticamas datus:

2.2.1 Stabils stāvoklis rādītāji

Stabilā stāvokļa tests fokusējas uz nominales attiecības koeficientu (šis parametrs ir nomināls ražotāja). Testēšanas laikā jāsagriež sekvenču dati digitālajā pārraides kanālā un analogā izvades kanālā, un attiecības kļūda tiek aprēķināta salīdzinājumā ar standarta signālu, lai pārbaudītu ierīces lineāritāti enerģijas frekvences apstākļos.

2.2.2 Fāzes kļūda

Fāzes kļūdas tests jāievēro strāvas fazoras fāzes novirze: izmantojot digitālo algoritmu (piemēram, ātru Furje transformāciju), analizējiet izvades signālu, salīdziniet referenci fāzi ar faktisko izvades fāzi un kvantificējiet to starpību. Šis rādītājs tieši ietekmē relē aizsardzības ierīces darbības precizitāti un tai jātiek stingri kontrolēts.

2.2.3 Temperatūras raksturojumi

PECT temperatūras ietekme jātestē cikliski saskaņā ar IEC standartu. Reālajā testēšanā "termiskā stabilitātes laika konstants" ir galvenais parametrs (kalibrēts ražotāja pēc ierīces struktūras un tilpuma). Es simulēšu temperatūras gradientu caur vides testēšanas kameru, ierakstīšu kļūdu driftu dažādos darbības apstākļos un pārbaudīšu ierīces temperatūras pielāgotību.

3. Virtuālais kalibrētājs fotodiodu strāvas transformētājiem

Virtuālais kalibrētājs ir testēšanas sistēmas "nerve centrālis". Tā datu attēlošanas funkcijas ietver līknes, vērtības, diagrammas utt., lai palīdzētu frontlīnijas personālam ātri atrast problēmas. Atkarībā no PECT veiktspējas atšķirībām, kalibrētājs var tikt izvedots divos veidos: stabilā stāvokļa kalibrētājs un tranzienta kalibrētājs, ar skaidru darba sadalījumu:

3.1 Stabilā stāvokļa veiktspējas kalibrētājs

Ikdienu testēšanā es bieži izmantoju stabilā stāvokļa kalibrētāju, lai veiktu trīs galvenus uzdevumus:

• Reāllaikā aprēķināt fāzes kļūdu PECT stabilā stāvoklī;

• Simulēt temperatūras maiņu un novērtēt rādītāju driftu;

• Analizēt harmoniskās komponentes un pārbaudīt ierīces veiktspēju nelīnijas slodzēs.
  Darbībā jākonfigurē parametri, piemēram, kanāla izvēle un mērījumu frekvence, un, beidzot, ierīces stabila stāvokļa raksturojumi tiek vizuāli attēloti caur kļūdu līknēm.

3.2 Tranzienta veiktspējas kalibrētājs