Penelitian tentang Trafo Arus DC Rendah Tegangan dan Metode Deteksinya
1. Tinjauan Komponen dan Masalah
TA (transformator arus tegangan rendah) dan meter energi listrik adalah komponen kunci dari pengukuran energi listrik tegangan rendah. Arus beban dari meter-meter ini tidak kurang dari 60A. Meter energi listrik bervariasi dalam jenis, model, dan kemampuan anti-DC, dan terhubung secara seri dalam perangkat pengukuran. Karena kurangnya kemampuan anti-DC, mereka mengalami kesalahan pengukuran di bawah beban dengan komponen DC, biasanya disebabkan oleh beban non-linier. Dengan meningkatnya penggunaan peralatan DC atau yang dikendalikan silikon, terutama di kereta api listrik dan industri plastik, risiko komponen DC telah meningkat. Analisis transformator arus tegangan rendah anti-DC dan perangkat deteksi memiliki arti penting untuk menangani masalah ini.
2. Alasan Ketidakakuratan TA Akibat Komponen DC
Bias DC yang luas pada transformator arus tegangan rendah berasal dari pengaruh komponen DC sisi primer. Secara teori, harmonisa yang dihasilkan oleh DC mengganggu transmisi pengukuran, dan perubahan arus eksitasi inti besi gagal menghasilkan perubahan fluks magnetik yang sesuai, akhirnya menyebabkan ketidakakuratan TA. Menggunakan uji arus setengah gelombang (32% dari komponen DC adalah arus setengah gelombang), permeabilitas magnetik menurun setelah lilitan primer, secara signifikan meningkatkan kesalahan (dengan pergeseran negatif, mendekati saturasi). Pergeseran lilitan sekunder memperbesar perubahan bentuk gelombang. Uji coba menunjukkan bahwa arus setengah gelombang menyebabkan kesalahan besar yang meningkat secara geometris pada transformator tradisional; bahkan komponen DC kecil pun dapat mempengaruhi transformator arus tegangan rendah anti-DC, menghasilkan kesalahan melebihi batas yang diperbolehkan.
3. R&D Transformator Arus Tegangan Rendah Anti-DC
Transformator tegangan rendah tradisional menggunakan inti magnetik berbentuk cincin (terutama pita amorf, dengan permeabilitas magnetik tinggi, koefisien saturasi rendah, dan tidak terpengaruh oleh komponen DC sisi primer). Inti amorf berbasis besi, meskipun sedikit lebih rendah dalam permeabilitas magnetik, digunakan secara luas dalam transformator daya karena kerugian besi rendah. Mereka memiliki kerentanan magnetik awal yang kuat dan koersivitas rendah, dengan kemampuan anti-DC yang sangat baik. Gelombang listrik dari lilitan sekunder dapat memulihkan bentuk gelombang arus primer. Dengan menggabungkan sifat magnetik komplementer dari inti amorf berbasis besi dan bahan ultra-mikrokristalin untuk membentuk inti komposit, akurasi pengukuran transformator arus tegangan rendah anti-DC tradisional dapat ditingkatkan.
4.Penelitian Metode Deteksi Kemampuan Anti-DC TA
Transformator arus tegangan rendah anti-DC yang ada umumnya memiliki masalah kurangnya metode deteksi. Standar sebelumnya tidak standar dan tidak dapat dinilai menurut aturan dan spesifikasi yang seragam. Oleh karena itu, bagaimana melakukan pekerjaan yang baik dalam metode deteksi kemampuan anti-DC dan mengoptimalkannya menjadi sangat mendesak.
4.1 Perbandingan Energi Listrik
Setelah menggunakan transformator arus tegangan rendah, kinerja internal meter energi AC akan berubah, dan proporsi harmonisa genap juga akan berubah. Untuk melakukan penilaian yang jelas, garis uji perbandingan energi listrik setengah gelombang harus diterapkan. Sebelum uji, metode uji perbandingan energi listrik setengah gelombang harus ditingkatkan sesuai dengan situasi aktual untuk memastikan konsistensinya dengan kemampuan anti-DC transformator arus tegangan rendah, sehingga meningkatkan akurasi deteksi energi listrik.
4.2 Kalibrasi 1/1 Sendiri
Diagram rangkaian yang dipilih untuk uji ini didasarkan pada data JJ G1021-2007 "Peraturan untuk Verifikasi Transformator Daya", dan detailnya ditunjukkan pada Gambar 1.
Untuk mengoptimalkan kalibrasi 1/1 sendiri, percobaan mengulang lilitan sekunder dengan jumlah putaran yang sama dengan transformator arus tegangan rendah uji. Ini menghindari pengenalan kesalahan dari transformator standar. Rangkaian mengukur arus setengah gelombang dan menjelaskan kesalahan. Catatan: transformator arus dalam rangkaian menggunakan rasio 10/1 untuk meningkatkan arus verifikator, jadi nilai uji harus dikalikan 10 untuk akurasi.
Percobaan membuktikan metode ini efektif mendeteksi kemampuan anti-DC, memungkinkan uji rangkaian dan kalibrasi sendiri sambil menghindari kesalahan pengukuran. Namun, diperlukan ulangan sebelum pengukuran. Arus dan efisiensi deteksi berbanding terbalik: seiring kenaikan arus, efisiensi menurun drastis tetapi intensitas kerja meningkat. Oleh karena itu, kesalahan komposit setengah gelombang DC tidak dapat secara akurat mencerminkan kinerja anti-DC individu.
5. Verifikasi Uji
5.1 Metode Uji
Dengan mensimulasikan pencurian listrik DC setengah gelombang oleh pengguna tungku listrik, uji ini menginstal tiga perangkat pengukuran energi yang berbeda. Perbandingan berulang hasil kinerja menunjukkan bahwa meter energi resistansi manganin memiliki kemampuan pembelahan anti-DC yang unggul, memenuhi kebutuhan stabilitas di lapangan.
5.2 Data Uji
Persiapan yang memadai, rencana ilmiah, dan verifikasi lokasi sebelum uji adalah kunci. Selama 80 hari penilaian, energi dibandingkan/dihitung berulang kali, dengan catatan rinci.Hasil: Meter transformator biasa awalnya menunjukkan kesalahan relatif 40,08%, meningkat menjadi 90,58% setelah 80 hari. Meter manganin mempertahankan kesalahan ≤1% bahkan dalam kondisi keras, sementara perangkat tradisional melebihi 90% seiring waktu. Penelitian transformator anti-DC yang ditingkatkan sangat penting untuk kebutuhan lapangan.
6. Kesimpulan
Transformator arus tegangan rendah anti-DC dengan inti komposit baru mengukur arus dengan akurat, memenuhi standar bahkan di bawah beban DC. Berbeda dengan desain tradisional, ia mempertahankan proses lilitan/penuangan yang familiar untuk promosi yang mudah.Transformator berbasis standar DC-AC menawarkan operasionalitas yang kuat, memecahkan masalah traceability dan meningkatkan akurasi deteksi.
