Forskning i lavspændings anti-direktestrøm transformatorer og deres detekteringsmetoder
1. Oversigt over komponenter og problemer
TA (lavspændingsstrømtransformator) og elektriske energimåler er nøglekomponenter i lavspændingsmåling af elektrisk energi. Målerens belastningsstrøm er ikke mindre end 60A. Elektriske energimålere varierer i type, model og modstand mod gennemløbende strøm, og de er forsynt i række i måleapparatet. På grund af mangel på evne til at modstå gennemløbende strøm, oplever de målefejl under belastninger med DC-komponenter, som ofte er forårsaget af ikke-lineære belastninger. Med den øgede anvendelse af DC- eller thyristorudstyr, især i elektrificerede jernbaner og plastindustrien, er risikoen for DC-komponenter steget. Analyse af lavspændingsstrømtransformatorer med modstand mod gennemløbende strøm og detektionsenheder er af stor betydning for at tackle dette problem.
2. Årsager til TA-nøjagtighedsproblemer forårsaget af DC-komponenter
Den udbredte DC-forskydning i lavspændingsstrømtransformatorer skyldes indflydelsen af DC-komponenter på primær side. Teoretisk set forstyrrer harmonier genereret af DC målingen, og ændringer i jernkernens opmagnetiseringsstrøm fører ikke til tilsvarende ændringer i magnetfeltet, hvilket sidstnævnte resulterer i fejl i TA. Ved brug af halvvejsstrømprøver (32% af DC-komponenter er halvvejsstrøm), falder permeabiliteten efter primær vindings, hvilket betydeligt øger fejlene (med en negativ skifte, nær saturation). Forplacement af sekundær vindingen forstærker bølgens formforandringer. Prøver viser, at halvvejsstrømme forårsager store, geometrisk stigende fejl i traditionelle transformatorer; selv små DC-komponenter kan påvirke lavspændingsstrømtransformatorer med modstand mod gennemløbende strøm, hvilket resulterer i fejl, der overstiger den tilladte grænse.
3. Udvikling af lavspændingsstrømtransformatorer med modstand mod gennemløbende strøm
Traditionelle lavspændingsstrømtransformatorer anvender ringformede magnetiske kerner (hovedsageligt amørfe bånd, med høj permeabilitet, lav saturationskoefficient og uforstyrret af primærside DC). Jernbaserede amørfe kerner, selvom de har en noget lavere permeabilitet, anvendes bredt i strømtransformatorer på grund af lav jerntab. De har en stærk initial magnetisk følsomhed og lav coercitivitet, med fremragende evne til at modstå gennemløbende strøm. Elektriske bølger fra sekundær vindingen kan genskabe primærstrømbølgen. Ved at kombinere de komplementære magnetiske egenskaber af jernbaserede amørfe og ultramikrokristalline materialer til at danne sammensatte kerner, kan målenøjagtigheden af traditionelle lavspændingsstrømtransformatorer med modstand mod gennemløbende strøm forbedres.
4. Forskning i metoder til detektion af modstand mod gennemløbende strøm hos TA
De eksisterende lavspændingsstrømtransformatorer med modstand mod gennemløbende strøm har generelt problemet med manglende detektionsmetoder. Tidligere standarder er ikke standardiserede og kan ikke vurderes ifølge enifiede regler og specifikationer. Derfor er det presserende at gøre et godt arbejde med metoder til detektion af modstand mod gennemløbende strøm og optimere dem.
4.1 Sammenligning af elektrisk energi
Efter anvendelse af lavspændingsstrømtransformator vil den interne ydeevne af AC-energimåler ændre sig, og andelen lige harmonier vil også ændre sig. For at foretage en klar vurdering heraf, skal en halvvejsrectifieret elektrisk energisammenligningsprøvelinje anvendes. Før prøven bør den halvvejsrectifierede elektriske energisammenligningsmetode eksperimentelle linje passende forbedres baseret på den faktiske situation for at sikre, at den er konsekvent med modstand mod gennemløbende strøm hos lavspændingsstrømtransformator, hvilket forbedrer nøjagtigheden af elektrisk energidetektion.
4.2 1/1 selvkalibrering
Kredsløbsdiagrammet, der er valgt til denne prøve, er baseret på data fra JJ G1021-2007 "Regler for verifikation af strømtransformatorer", og detaljerne vises i figur 1.
For at optimere 1/1 selvkalibreringen genindsaml sekundær vindingen med samme antal vindinger som testlavspændingsstrømtransformator. Dette undgår fejl introduceret af standardtransformatorer. Kredsløbet måler halvvejsstrøm og klargør fejl. Bemærk: strømtransformator i kredsløbet anvender et forhold på 10/1 for at forhøje verificerens strøm, så testværdier skal multipliceres med 10 for nøjagtighed.
Eksperimenter beviser, at denne metode effektivt detekterer modstand mod gennemløbende strøm, hvilket gør det muligt at teste kredsløb og selvkalibrere, mens man undgår målefejl. Dog er genindsamling nødvendig inden måling. Strøm og detektionseffektivitet er omvendt proportionale: når strømmen stiger, falder effektiviteten, men arbejdskraftintensiteten stiger. Derfor kan halvvejs DC-sammensat fejl ikke præcist afspejle individuel modstand mod gennemløbende strøm.
5. Testverifikation
5.1 Testmetode
Ved at simulerer halvvejs DC-stromtyveri af elektriske ovne installeres tre forskellige energimålingsenheder i testen. Gentagne sammenligninger af ydeevne viser, at manganesmodstandsenergimålere har en superiør modstand mod gennemløbende strøm, der opfylder behovene på stedet for stabilitet.
5.2 Testdata
Tilstrækkelig forberedelse, videnskabelige planer og prøve på stedet er nøglen. Under 80-dages vurderinger sammenlignes/udregnes energien gentagne gange, med detaljerede optegnelser. Resultater: Initiale almindelige transformatormålere viser en relativ fejl på 40,08%, der stiger til 90,58% efter 80 dage. Manganesmålere holder fejlene ≤1% selv under hårde forhold, mens traditionelle enheder overstiger 90% over tid. Forbedring af forskning i modstand mod gennemløbende strøm i transformatorer er afgørende for behovene på stedet.
6. Konklusion
Den nye sammensatte kerne lavspændingsstrømtransformator med modstand mod gennemløbende strøm måler strøm præcist og opfylder standarder selv under DC-belastning. I modsætning til traditionelle design beholder den kendte vindings/gjødselsprocesser, der lettes dens fremme. DC-AC-standardbaserede transformatorer tilbyder stærk operativitet, løser sporbarhedsproblemer og forbedrer detektionsnøjagtighed.
