Recherche sur les transformateurs de courant anti-CC basse tension et leurs méthodes de détection

1. Vue d'ensemble des composants et des problèmes

Le TA (transformateur de courant basse tension) et les compteurs d'énergie électrique sont des composants clés de la mesure de l'énergie électrique basse tension. Le courant de charge de ces compteurs n'est pas inférieur à 60A. Les compteurs d'énergie varient en type, modèle et performance anti-continu, et sont connectés en série dans le dispositif de mesure. En raison du manque de capacité anti-continu, ils souffrent d'erreurs de mesure sous des charges avec composante continue, généralement causées par des charges non linéaires. Avec l'utilisation croissante d'équipements DC ou à thyristors, en particulier dans les chemins de fer électrifiés et l'industrie des plastiques, le risque de composantes continues a augmenté. L'analyse des transformateurs de courant basse tension anti-continu et des dispositifs de détection est d'une grande importance pour résoudre ce problème.

2. Causes de l'incertitude du TA due aux composantes continues

La présence généralisée de biais continu dans les transformateurs de courant basse tension provient de l'influence des composantes continues côté primaire. Théoriquement, les harmoniques générés par le continu perturbent la transmission de mesure, et les changements dans le courant d'excitation du noyau de fer ne produisent pas de changements correspondants de flux magnétique, aboutissant finalement à une incertitude du TA. En utilisant des tests de courant demi-onde (32% des composantes continues sont des courants demi-onde), la perméabilité magnétique diminue après le bobinage primaire, augmentant considérablement les erreurs (avec un décalage négatif, approchant la saturation). Le déplacement du bobinage secondaire amplifie les changements de forme d'onde. Les tests montrent que les courants demi-onde causent des erreurs importantes, géométriquement croissantes, dans les transformateurs traditionnels ; même de minuscules composantes continues peuvent affecter les transformateurs basse tension anti-continu, entraînant des erreurs dépassant la plage admissible.

3. Recherche et développement des transformateurs de courant basse tension anti-continu

Les transformateurs basse tension traditionnels utilisent des noyaux magnétiques annulaires (principalement des bandes amorphes, à haute perméabilité magnétique, faible coefficient de saturation et non affectés par les composantes continues côté primaire). Les noyaux amorphes à base de fer, bien qu'ayant une perméabilité magnétique légèrement inférieure, sont largement utilisés dans les transformateurs de puissance en raison de leur faible perte de fer. Ils ont une forte susceptibilité magnétique initiale et une coercivité faible, avec d'excellentes capacités anti-continu. Les ondes électriques du bobinage secondaire peuvent restaurer la forme d'onde du courant primaire. En combinant les propriétés magnétiques complémentaires des matériaux amorphes à base de fer et ultra-microcristallins pour former des noyaux composites, la précision de mesure des transformateurs basse tension anti-continu traditionnels peut être améliorée.

4. Recherche sur les méthodes de détection de la performance anti-continu des TA

Les transformateurs de courant basse tension anti-continu existants ont généralement le problème de manque de méthodes de détection. Les normes précédentes ne sont pas standardisées et ne peuvent pas être jugées selon des règles et spécifications unifiées. Par conséquent, il est urgent de bien faire le travail sur les méthodes de détection de la performance anti-continu et de les optimiser.

4.1 Comparaison de l'énergie électrique

Après l'utilisation du transformateur de courant basse tension, les performances internes du compteur d'énergie électrique alternatif changeront, ainsi que la proportion des harmoniques pairs. Pour effectuer une évaluation claire, une ligne de test de comparaison d'énergie électrique à demi-onde doit être appliquée. Avant le test, la méthode expérimentale de comparaison d'énergie électrique à demi-onde devrait être adaptée en fonction de la situation réelle pour s'assurer qu'elle est conforme à la performance anti-continu du transformateur de courant basse tension, permettant ainsi d'améliorer la précision de la détection de l'énergie électrique.

4.2 Auto-calibration 1/1

Le schéma de circuit sélectionné pour ce test est basé sur les données de JJ G1021-2007 "Règles de vérification des transformateurs de puissance", et les détails sont montrés dans la Figure 1.

Pour optimiser l'auto-calibration 1/1, l'expérience rebobine le bobinage secondaire avec le même nombre de spires que le transformateur de courant basse tension testé. Cela évite l'introduction d'erreurs par les transformateurs standards. Le circuit mesure le courant demi-onde et clarifie les erreurs. Note : le transformateur de courant dans le circuit utilise un rapport de 10/1 pour augmenter le courant du vérificateur, donc les valeurs de test doivent être multipliées par 10 pour la précision.

Les expériences prouvent que cette méthode détecte efficacement la performance anti-continu, permettant la mise à l'essai du circuit et l'auto-calibration tout en évitant les erreurs de mesure. Cependant, un rebobinage est nécessaire avant la mesure. Le courant et l'efficacité de détection sont inversement liés : lorsque le courant augmente, l'efficacité diminue fortement mais l'intensité de travail augmente. Ainsi, l'erreur composite de courant continu demi-onde ne peut pas refléter précisément la performance individuelle anti-continu.

5. Vérification des tests
5.1 Méthode de test

En simulant le vol d'électricité à demi-onde continu par les utilisateurs de four électrique, le test installe trois dispositifs de comptage d'énergie distincts. Des comparaisons répétées des résultats de performance montrent que les compteurs d'énergie à résistance manganine ont une meilleure capacité de déviation anti-continu, répondant aux besoins de stabilité sur site.

5.2 Données de test

Une préparation adéquate, des plans scientifiques et une vérification pré-test sur site sont essentiels. Au cours des 80 jours d'évaluation, l'énergie est comparée et calculée à plusieurs reprises, avec des enregistrements détaillés.Résultats : Les compteurs de transformateurs ordinaires initiaux montrent une erreur relative de 40,08%, qui passe à 90,58% après 80 jours. Les compteurs manganine maintiennent les erreurs ≤1% même dans des conditions difficiles, tandis que les dispositifs traditionnels dépassent 90% au fil du temps. L'accent sur la recherche des transformateurs anti-continu est crucial pour répondre aux besoins sur site.

6. Conclusion

Le nouveau transformateur de courant basse tension anti-continu à noyau composite mesure précisément le courant, répondant aux normes même sous des charges continues. Contrairement aux conceptions traditionnelles, il conserve des processus de bobinage et de coulée familiers pour une promotion facile.Les transformateurs basés sur des normes DC-AC offrent une forte opérabilité, résolvant les problèmes de traçabilité et améliorant la précision de détection.