การทดสอบตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแบบออปติคอล (OCT)

ด้วยการพัฒนาของเศรษฐกิจและวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีสมัยใหม่ ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสง (PECTs) ได้เปลี่ยนจากการทดลองใช้งานไปสู่การใช้งานจริงอย่างเต็มรูปแบบ ในฐานะบุคลากรทดสอบหน้าที่ ฉันรู้สึกถึงความสำคัญของ PECTs ในระบบไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน และยังเห็นความจำเป็นในการศึกษาลึกซึ้งเกี่ยวกับระบบทดสอบและการสอบเทียบของพวกเขา ไม่เพียงแต่จะส่งเสริมการประยุกต์ใช้งานทางวิศวกรรมของ PECTs แต่ยังทำให้สามารถค้นพบและแก้ไขปัญหาทางเทคนิคในระหว่างการดำเนินงานจริงได้อย่างแม่นยำ

1. โครงสร้างและหลักการทำงานของตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสง

ปัจจุบัน การวิจัย PECTs ในอุตสาหกรรมยังไม่ลึกซึ้งพอ และยังมีความเข้าใจผิดบางประการ บางคนเชื่อว่าวิธีการผลิตและหลักการทำงานของพวกเขามีความเหมือนกับตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแม่เหล็กไฟฟ้า (ทั้งสองมีกำลังออกตามมาตรฐาน 5A/1A) แต่ในการใช้งานจริง PECTs มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่น - ไม่ต้องพึ่งพาวงจรกำหนดกำลังรอง และสามารถส่งสัญญาณดิจิทัลได้โดยตรง โครงสร้างของพวกเขามีสองประเภท: แบบใช้พลังงานและแบบไม่ใช้พลังงาน ความแตกต่างหลักอยู่ที่ว่าต้องการแหล่งจ่ายไฟภายนอกบนด้านแรงดันสูงของเซ็นเซอร์หรือไม่ เนื่องจากความแตกต่างในการออกแบบ โครงสร้างและกลไกการทำงานของพวกเขาก็มีความแตกต่างกันอย่างมาก

1.1 ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสงแบบไม่ใช้พลังงาน

ในฐานะบุคลากรทดสอบหน้าที่ ฉันมักจะสัมผัสกับอุปกรณ์เหล่านี้บ่อยครั้งในระหว่างการทดสอบ หลักการหลักของมันอยู่บนพื้นฐานของ ปรากฏการณ์แม่เหล็กแสง Faraday: เมื่อวัสดุมีความเป็นแม่เหล็กแสงเคลื่อนที่ในสภาพแวดล้อมของสนามแม่เหล็ก สถานะโพลาไรซ์ของแสงจะเบี่ยงเบนตามความแรงของสนามแม่เหล็ก โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของมุมโพลาไรซ์ เราสามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างค่าคงที่แม่เหล็กแสง มุมหมุน และความแรงของสนามแม่เหล็ก

และสุดท้าย การวัดกระแสไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสก็สามารถทำได้ การออกแบบที่ไม่ใช้พลังงานมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในสถานการณ์การตรวจจับฉนวนบนด้านแรงดันสูง

1.2 ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสงแบบใช้พลังงาน

ในการทดสอบจริง อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจะพึ่งพาคอยล์กลางอากาศหรือตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแม่เหล็กขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูงในการปรับสภาพสัญญาณ กระบวนการการทำงานของเขาสามารถแยกออกเป็นดังนี้: แรกเริ่ม กระแสไฟฟ้าสูงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่อ่อนแอผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (พึ่งพาตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแม่เหล็กขนาดเล็ก) จากนั้นถูกโมดูลเป็นสัญญาณไฟฟ้าดิจิทัล และสุดท้ายถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงผ่านการแปลงไฟฟ้า-แสง ซึ่งถูกส่งไปยังด้านแรงดันต่ำสำหรับการประมวลผลผ่านสายใยแก้วนำแสง อุปกรณ์เหล่านี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในโครงการสถานีไฟฟ้าดิจิทัล ในการทดสอบฉันต้องเน้นที่ความเข้ากันได้ของโมดูลการถอดรหัสที่ด้านแรงดันต่ำ

2. ระบบทดสอบตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสง
2.1 โครงสร้างของระบบทดสอบ

ความซับซ้อนของระบบทดสอบ PECT ต้องการให้บุคลากรหน้าที่มีความเข้าใจในระดับระบบ ตรรกะหลักคือการเชื่อมต่อหัวตรวจจับของตัวแปลงกระแสไฟฟ้าที่ทดสอบและตัวแปลงกระแสไฟฟ้ามาตรฐานเป็นอนุกรม เพื่อให้พวกเขาร่วมอยู่ในสภาพแวดล้อมกระแสเดียวกัน เป็นส่วนสำคัญของการทดสอบ โปรแกรมจำลองจำเป็นต้องทำ: การรวบรวมสัญญาณคอมพิวเตอร์ การประมวลผลขั้นตอนการคำนวณความผิดพลาด และการแสดงข้อมูลหลายมิติ ในระหว่างการทำงานจริง การทดสอบประสิทธิภาพภาวะคงที่ต้องมีการจับคู่กับตัวแปลงกระแสไฟฟ้ามาตรฐานความแม่นยำสูง (เช่น อุปกรณ์ระดับ 0.05) และเครื่องวัดกระแส Hall ถูกเลือกสำหรับการทดสอบภาวะชั่วขณะ (ตอบสนองรวดเร็ว เหมาะสำหรับสถานการณ์กระแสกระแทก)

2.2 การทดสอบตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลัก

ในการทดสอบ PECTs ฉันต้องเน้นตัวชี้วัดหลักต่อไปนี้เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลที่ได้มีความถูกต้องและเชื่อถือได้:

2.2.1 ตัวชี้วัดภาวะคงที่

การทดสอบภาวะคงที่เน้นที่ สัมประสิทธิ์อัตราส่วนตามมาตรฐาน (พารามิเตอร์นี้ระบุโดยผู้ผลิต) ในระหว่างการทดสอบ จำเป็นต้องรวบรวมลำดับข้อมูลของช่องสัญญาณดิจิทัลและช่องสัญญาณอะนาล็อกพร้อมกัน และคำนวณความผิดพลาดอัตราส่วนโดยเปรียบเทียบกับสัญญาณมาตรฐานเพื่อยืนยันความเชิงเส้นของอุปกรณ์ภายใต้เงื่อนไขความถี่ไฟฟ้า

2.2.2 ความผิดพลาดเฟส

การทดสอบความผิดพลาดเฟสต้องจับความเบี่ยงเบนเฟสของเวกเตอร์กระแส: ใช้ขั้นตอนการคำนวณดิจิทัล (เช่น การแปลงฟูริเยร์เร็ว) วิเคราะห์สัญญาณที่ส่งออก แล้วเปรียบเทียบเฟสอ้างอิงกับเฟสที่ส่งออกจริง และปริมาณความแตกต่างระหว่างทั้งสอง ตัวชี้วัดนี้มีผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันวงจรและต้องควบคุมอย่างเข้มงวด

2.2.3 คุณสมบัติอุณหภูมิ

ผลกระทบที่อุณหภูมิมีต่อ PECTs ต้องทดสอบอย่างต่อเนื่องตาม มาตรฐาน IEC ในการทดสอบจริง "ค่าคงที่ความมั่นคงทางความร้อน" เป็นพารามิเตอร์สำคัญ (ปรับเทียบโดยผู้ผลิตตามโครงสร้างและปริมาณของอุปกรณ์) ฉันจะจำลองความลาดเอียงของอุณหภูมิผ่านห้องทดสอบสภาพแวดล้อม บันทึกการเปลี่ยนแปลงความผิดพลาดภายใต้สภาพแวดล้อมการทำงานต่างๆ และตรวจสอบความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์ต่ออุณหภูมิ

3. โปรแกรมจำลองสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแสง

โปรแกรมจำลองเป็น "ศูนย์ประมวลผล" ของระบบทดสอบ ฟังก์ชันการแสดงผลข้อมูลครอบคลุมเส้นโค้ง ค่า กราฟ ฯลฯ ทำให้บุคลากรหน้าที่สามารถระบุปัญหาได้อย่างรวดเร็ว ตามประสิทธิภาพที่แตกต่างกันของ PECTs โปรแกรมจำลองสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: โปรแกรมจำลองภาวะคงที่ และ โปรแกรมจำลองภาวะชั่วขณะ ด้วยการแบ่งงานที่ชัดเจน:

3.1 โปรแกรมจำลองภาวะคงที่

ในการทดสอบประจำวัน ฉันมักใช้โปรแกรมจำลองภาวะคงที่เพื่อทำสามงานหลัก:

• คำนวณความผิดพลาดเฟสในเวลาจริงในระหว่างการทำงานภาวะคงที่ของ PECT;

• จำลองสภาพแวดล้อมการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและประเมินการเปลี่ยนแปลงค่า;

• วิเคราะห์ส่วนประกอบฮาร์โมนิกและยืนยันประสิทธิภาพของอุปกรณ์ภายใต้โหลดไม่เชิงเส้น
  ในการทำงาน จำเป็นต้องกำหนดค่าพารามิเตอร์เช่น การเลือกช่องสัญญาณและความถี่การสุ่มตัวอย่างล่วงหน้า และสุดท้าย แสดงคุณสมบัติภาวะคงที่ของอุปกรณ์อย่างชัดเจนผ่านเส้นโค้งความผิดพลาด

3.2 โปรแกรมจำลองภาวะชั่วขณะ

โปรแกรมจำลองภาวะชั่วขณะเน้นที่กระบวนการพลวัต: สามารถแสดงรูปคลื่นชั่วขณะของช่องสัญญาณที่ต้องการสอบเทียบและช่องสัญญาณมาตรฐานพร้อมกัน และจับความผิดพลาดอย่างแม่นยำในสถานการณ์เช่น กระแสกระแทกและกระแสวงจรป้อนกลับ เมื่อทำการวิเคราะห์การบันทึกข้อผิดพลาด ฉันจะใช้ฟังก์ชันการคำนวณความผิดพลาดเพื่อระบุจุดบิดเบี้ยวในกระบวนการชั่วขณะและให้ข้อมูลสนับสนุนสำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์

สรุป

ในฐานะบุคลากรทดสอบหน้าที่ ฉันเสมอมาเริ่มต้นจากมุมมองการปฏิบัติงาน: แรกเริ่ม ทำความเข้าใจโครงสร้างและหลักการทำงานของ PECTs (ความแตกต่างในการออกแบบระหว่างแบบใช้พลังงานและแบบไม่ใช้พลังงาน) ต่อมา ควบคุมตรรกะการสร้างระบบทดสอบ (การเชื่อมต่อหัวตรวจจับเป็นอนุกรม การกำหนดค่าโปรแกรมจำลอง) และสุดท้าย ผ่านการแบ่งงานของโปรแกรมจำลองเสมือน (ภาวะคงที่/ภาวะชั่วขณะ) ทำให้สามารถประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำ แนวทางเทคนิคนี้ไม่เพียงแต่รับประกันการใช้งานที่เชื่อถือได้ของ PECTs แต่ยังมอบพื้นฐานการวัดที่เป็นประโยชน์สำหรับการอัปเกรดอัจฉริยะของระบบไฟฟ้า - ทำให้ข้อมูลทดสอบของแต่ละอุปกรณ์เป็น "รากฐาน" สำหรับความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า