Madalvooluvastaste DC-voolu muundurite ja nende tuvastamismeetodite uurimine

1. Komponentide ja probleemide ülevaade

TA (alajasavoolu transformator) ja elektriarvestid on alajärgse elektriarveandmise võtmemõõdikud. Selliste arvestite laetava vool on vähemalt 60A. Elektriarvestid erinevad tüübile, mudelile ja DC komponendite vastupidavusele ning neid ühendatakse sarivahelisse mõõdikesse. DC komponendite vastupidavuse puudumise tõttu tekivad neil mõõtmisvigu DC komponenditega laetud koormuste korral, mis tavaliselt tulenevad mittelineaarsetest koormustest. DC või silikoonikontrolliga seadmete kasutuse levimisel, eriti elektrilistes raudteedel ja plastmasüöstuses, on DC komponendite risk suurenenud. Alajasavoolu transformatorite ja detektorite analüüs DC komponendite vastupidavuse osas on oluline selle küsimuse lahendamisel.

2. Põhjused TA ebatäpsuseks DC komponendite tõttu

Alajasavoolu transformatorites laialdaselt levinud DC nihke tuleb esmapõhja DC komponendite mõjust. Teoreetiliselt häirivad DC poolt toodud harmonikad mõõtmisülekande, ja rauapuu magnetiseerimisvoo muutused ei tooda vastavat magnetfluktuatsioonide muutust, mis lõpuks viib TA ebatäpsuse juurde. Poolvooli voolude testide (32% DC komponendid on poolvooli voolud) kasutamisel väheneb rauapuud läbipääsuvus pärast esmapõhja kirevat, mille tõttu viga (negatiivne liike, lähenedes saturasioonile) suureneb märkimisväärselt. Teispõhja kireva asendamine suurendab lainekujunduse muutusi. Testid näitavad, et poolvooli voolud tekitavad traditsioonilistele transformatoritele suured, geomeetriliselt kasvavad vead; isegi väikesed DC komponendid võivad mõjutada alajasavoolu transformatorit, mis vastab DC komponenditele, tekitades vigu, mis ületavad lubatud piiri.

3. DC komponendite vastupidava alajasavoolu transformatori arendamine

Traditsioonilised alajasavoolu transformatorid kasutavad ringlikku rauapuu (peamiselt amorfne riba, mis omab kõrget magneetläbilaskevõimet, madalaid saturasioonikordajaid ja on mittepoolikult mõjutatud esmapõhja DC komponendite poolt). Rauapõhised amorfsete tuumad, kuigi nende magneetläbilaskevõime on natuke madalam, on laialdaselt kasutusel elektrijaamade transformatorites, kuna neil on madal rauakaotus. Need omavad tugevat algsest magneetsusvundlikkust ja madalat sundmagnetiseerimist, mille tõttu neil on suurepärane DC komponendite vastupidavus. Elektrolained teispõhja kireval võivad taastada esmapõhja voolukujunduse. Rauapõhiste amorfsete ja ultramiikrokristallsete materjalide kombinatsiooni kasutades moodustatakse kompleksne tuuma, mis parandab traditsiooniliste alajasavoolu transformatorite mõõtmistäpsust.

4. Uurimine TA DC komponendite vastupidavuse mõõtmismeetodite osas

Olemasolevad DC komponendite vastupidavad alajasavoolu transformatorid tavaliselt kannatavad mõõtmismeetodite puuduse all. Eelmised standardid pole standardeeritud ja neid ei saa hinnata ühtsete reeglite ja spetsifikatsioonide järgi. Seega on kiireloomuline teha head tööd DC komponendite vastupidavuse mõõtmismeetodite osas ja neid optimeerida.

4.1 Elektriajaste võrdluse uurimine

Alajasavoolu transformatori kasutuselevõtmisel muutub AC elektriarvesti sisemine toimetus, samuti muutub ka paarisarmonikate osakaal. Selle selge hindamiseks tuleb rakendada poolvooli rectificatsiooni elektriajaste võrdluse testimisringi. Enne testi tuleb poolvooli rectificatsiooni elektriajaste võrdluse meetodi eksperimentaalset ringi sobiva seisundiga parandada, et tagada selle ühtivus alajasavoolu transformatori DC komponendite vastupidavusega, mis parandab elektriajaste mõõtmise täpsust.

4.2 1/1 endkalibreerimine

Selle testimiseks valitud skeem põhineb andmetel JJ G1021-2007 "Elektrienergia transformatorite kontrollimiseeskirjad", ja üksikasjad on näidatud Joonis 1.

1/1 endkalibreerimise optimeerimiseks katse teispõhja kirevat uuesti kirevat, sama palju kirevatena nagu katse alajasavoolu transformator. See vältib vigade sissevedamist standardtransformatoritest. Ring mõõdab poolvooli voolu ja selgitab vigu. Märgige, et ringi sees kasutatav voolu transformator kasutab 10/1 suhet, et tõsta verifikaatori voolu, nii et testväärtusi tuleb täpsuse huvides korrutada 10-ga.

Katsed tõestavad, et see meetod võimaldab tõhusalt tuvastada DC komponendite vastupidavust, lubades ringi testimist ja endkalibreerimist, vältides mõõtmisvigade sissevedamist. Kuid enne mõõtmist on vaja uuesti kirevat. Vool ja mõõtmise efektiivsus on vastastikuses suhtes: kui vool kasvab, siis efektiivsus langab drastiliselt, kuid töökoorem suureneb. Seega ei pruugi poolvooli DC kombineeritud viga täpselt kajastada individuaalset DC komponendite vastupidavust.

5. Testide kinnitamine
5.1 Testmeetod

Simuleerides poolvooli DC elektrivaramu varastamist elektriahju kasutajate poolt, installeeritakse testides kolm erinevat energiamõõdikute seadet. Mitmekordne võrdlus tulemuste järeldustega näitab, et mangaan-põhised vastupanline elektriarvestid omavad paremat DC komponendite vastupidavust, rahuldades kohapealse stabiilsuse nõudmist.