1. Visión xeral dos compoñentes e problemas
O TA (transformador de corrente de baixa tensión) e os contadores de enerxía eléctrica son compoñentes clave na medida da enerxía eléctrica de baixa tensión. A corrente de carga destes contadores non é inferior a 60A. Os contadores de enerxía varían en tipo, modelo e capacidade anti-CD, e están conectados en serie no dispositivo de medida. Debido á falta de capacidade anti-CD, sufren erros de medida baixo cargas con compoñente CD, xeralmente causadas por cargas non lineares. Con o aumento do uso de equipos DC ou controlados por silicio, especialmente nas ferrocarrilas electrificadas e na industria de plásticos, o risco de compoñentes CD aumentou. Analizar os transformadores de corrente de baixa tensión anti-CD e os dispositivos de detección ten un gran significado para abordar este problema.
2. Razóns da inexactitude do TA provocada polos compoñentes CD
A ampla polarización CD nos transformadores de corrente de baixa tensión provén da influencia dos compoñentes CD do lado primario. Teóricamente, as harmónicas xeradas polo CD interrompen a transmisión de medida, e os cambios na corrente de excitación do núcleo de ferro non producen cambios correspondentes no fluxo magnético, levando finalmente á inexactitude do TA. Utilizando probas de corrente de media onda (32% dos compoñentes CD son correntes de media onda), a permeabilidade magnética diminúe despois do enrolamento primario, aumentando significativamente os erros (con un desprazamento negativo, proxectándose á saturación). O desprazamento do enrolamento secundario amplifica os cambios de forma de onda. As probas demostran que as correntes de media onda causan grandes erros en incremento xeométrico en transformadores tradicionais; incluso pequenos compoñentes CD poden afectar aos transformadores de baixa tensión anti-CD, resultando en erros que superan o rango permitido.
3. I+D de transformadores de corrente de baixa tensión anti-CD
Os transformadores de baixa tensión tradicionais utilizan núcleos magnéticos anulares (principalmente cintas amorfas, con alta permeabilidade magnética, baixos coeficientes de saturación e non afectados polos compoñentes CD do lado primario). Os núcleos amorfos baseados en ferro, aínda que teñan unha lixeiramente menor permeabilidade magnética, son amplamente utilizados en transformadores de potencia debido á baixa perda de ferro. Téñan unha forte susceptibilidade magnética inicial e baixa coercividade, coa excelente capacidade anti-CD. As ondas eléctricas do enrolamento secundario poden restaurar a forma de onda da corrente primaria. Combinando as propiedades magnéticas complementarias dos materiais amorfos baseados en ferro e ultra-microcristalinos para formar núcleos compósitos, pódese mellorar a precisión de medida dos transformadores de baixa tensión anti-CD tradicionais.
4.Investigación sobre métodos de detección de rendemento anti-CD do TA
Os actuais transformadores de corrente de baixa tensión anti-CD xeralmente teñan o problema de falta de métodos de detección. As normas anteriores non están estandarizadas e non se poden xulgar segundo regras e especificacións unificadas. Polo tanto, é urgente facer un bo traballo no método de detección de rendemento anti-CD e optimizalo.
4.1 Comparación de enerxía
Despois de usar o transformador de corrente de baixa tensión, o rendemento interno do contador de enerxía AC cambiará, así como a proporción de harmónicas pares. Para realizar unha avaliación clara, debe aplicarse unha liña de proba de comparación de enerxía de rectificación de media onda. Antes da proba, a liña experimental de método de comparación de enerxía de rectificación de media onda debe mellorarse adequadamente segundo a situación real para asegurar que sexa consistente co rendemento anti-CD do transformador de corrente de baixa tensión, mellorando así a precisión da detección de enerxía.
4.2 Autocalibración 1/1
O diagrama de circuito seleccionado para esta proba está basado nos datos da JJ G1021-2007 "Regulacións para a Verificación de Transformadores de Potencia", e os detalles amóstranse na Figura 1.
Para optimizar a autocalibración 1/1, o experimento volve a dar voltas ao enrolamento secundario co mesmo número de voltas que o transformador de corrente de baixa tensión de proba. Esto evita a introdución de erros a partir de transformadores estándar. O circuito mide a corrente de media onda e aclara os erros. Nota: o transformador de corrente no circuito utiliza unha relación de 10/1 para aumentar a corrente do verificador, polo que os valores de proba deben multiplicarse por 10 para obter precisión.
Os experimentos demostran que este método detecta eficazmente o rendemento anti-CD, permitindo a proba de circuito e a autocalibración mentres se evitan os erros de medida. No entanto, é necesario volver a dar voltas antes da medida. A corrente e a eficiencia de detección están inversamente relacionadas: a medida que a corrente aumenta, a eficiencia diminúe drasticamente pero a intensidade laboral aumenta. Así, o erro compósito de CD de media onda non pode reflicir exactamente o rendemento individual anti-CD.
5. Verificación de proba
5.1 Método de proba
Simulando o hurto de enerxía eléctrica de media onda por usuarios de fornos eléctricos, a proba instala tres dispositivos de medida de enerxía distintos. As comparacións repetidas de resultados de rendemento mostran que os contadores de enerxía de resistencia de manganeso teñan unha capacidade superior de derivação anti-CD, satisfacendo as necesidades de estabilidade no terreo.
5.2 Datos de proba
Unha preparación adecuada, planificación científica e verificación previa no local son clave. Durante as avaliacións de 80 días, a enerxía se compara/calcula repetidamente, con rexistros detallados.Resultados: Os contadores de transformadores iniciais comúns mostran un erro relativo do 40,08%, subindo ao 90,58% despois de 80 días. Os contadores de manganeso mantéñense cos erros ≤1% incluso en condicións adversas, mentres que os dispositivos tradicionais superan o 90% ao longo do tempo. A investigación para mellorar os transformadores anti-CD é vital para as necesidades no terreo.
6. Conclusión
O novo transformador de corrente de baixa tensión anti-CD de núcleo compósito mide a corrente de maneira precisa, cumprindo os estándares incluso baixo cargas CD. A diferenza dos diseños tradicionais, mantén procesos familiares de enrolamento/colada para facilitar a súa promoción.Os transformadores baseados en estándares CD-AC ofrecen unha forte operabilidade, resolvendo problemas de rastreabilidade e aumentando a precisión de detección.