저전압 반직류 변압기와 그 검출 방법에 대한 연구

1. 구성 요소 및 문제 개요

TA(저압 전류 변환기)와 전력계는 저압 전력 측정의 핵심 구성 요소입니다. 이러한 계량기의 부하 전류는 60A 이상입니다. 전력계는 종류, 모델, 직류 저항 성능에 따라 다릅니다. 이들은 계량 장치 내에서 직렬로 연결됩니다. 직류 성분 부하 하에서 측정 오류를 겪게 되는데, 이는 주로 비선형 부하 때문입니다. 특히 전철과 플라스틱 산업에서 DC 또는 실리콘 제어 장비 사용이 증가하면서 DC 성분 위험성이 높아졌습니다. 저압 직류 저항 전류 변환기와 검출 장치 분석은 이 문제 해결에 큰 의미가 있습니다.

2. DC 성분으로 인한 TA 정확성 저하 원인

저압 전류 변환기에서 널리 퍼진 DC 바이어스는 일차측 DC 성분의 영향 때문입니다. 이론적으로 DC에 의해 생성된 고조파는 측정 전송을 방해하고, 철심의 자속 전류 변화는 대응하는 자기 유도 변화를 발생시키지 못하여 결국 TA의 정확성 저하를 초래합니다. 반파 전류 테스트(32%의 DC 성분이 반파 전류)를 사용하면, 일차권 후에 자기 투과율이 감소하여 오류가 크게 증가합니다(음의 이동, 포화에 가까워짐). 이차권의 변위는 파형 변화를 증폭시킵니다. 테스트 결과, 반파 전류는 전통적인 변압기에서 기하급수적으로 증가하는 큰 오류를 초래하며, 심지어 작은 DC 성분이라도 저압 DC 저항 변압기에 영향을 미쳐 허용 범위를 초과하는 오류를 발생시킵니다.

3. 저압 DC 저항 전류 변환기 연구개발

전통적인 저압 변압기는 고자성도, 저포화 계수, 일차측 DC에 영향을 받지 않는 비정질 리본을 주로 사용하는 고리형 자기 코어를 사용합니다. 철 기반 비정질 코어는 자기 투과율이 약간 낮지만, 낮은 철 손실 때문에 전력 변압기에 널리 사용되며, 강한 초기 자기 수용성과 낮은 강제 자속을 가지고 있어 우수한 DC 저항 능력을 갖추고 있습니다. 이차권의 전기파는 일차 전류 파형을 복원할 수 있습니다. 철 기반 비정질 및 초미세 결정 재료의 상보적인 자기 특성을 결합하여 복합 코어를 형성함으로써, 전통적인 저압 DC 저항 변압기의 측정 정확성을 향상시킬 수 있습니다.

4. TA DC 저항 성능 검출 방법 연구

기존의 저압 DC 저항 전류 변환기는 일반적으로 검출 방법이 부족한 문제가 있습니다. 이전 표준은 표준화되어 있지 않아 통일된 규칙과 사양에 따라 판단할 수 없습니다. 따라서 DC 저항 성능 검출 방법을 잘 수행하고 이를 최적화하는 것이 시급합니다.

4.1 전력 비교

저압 전류 변환기를 사용한 후, 교류 전력계의 내부 성능이 변화하고 짝수 고조파의 비율도 변화합니다. 이를 명확하게 평가하기 위해서는 반파 정류 전력 비교 테스트 회로를 적용해야 합니다. 테스트 전, 실제 상황에 따라 반파 정류 전력 비교 방법 실험 회로를 적절히 개선하여 저압 전류 변환기의 DC 저항 성능과 일치하도록 해야 하며, 이를 통해 전력 검출의 정확성을 향상시킬 수 있습니다.

4.2 1/1 자체 교정

이 테스트에 선택된 회로도는 JJ G1021-2007 "전력 변압기 검증 규정"의 데이터를 기반으로 하며, 세부 내용은 도 1에 표시되어 있습니다.

1/1 자체 교정을 최적화하기 위해, 실험에서는 테스트 저압 전류 변환기와 동일한 회전수로 이차권을 다시 감았습니다. 이렇게 함으로써 표준 변압기로부터 오류 도입을 피할 수 있습니다. 회로는 반파 전류를 측정하고 오류를 명확히 합니다. 참고: 회로의 전류 변환기는 10/1 비율을 사용하여 검증기의 전류를 증가시키므로, 정확성을 위해 테스트 값은 10을 곱해야 합니다.

실험은 이 방법이 효과적으로 DC 저항 성능을 검출하고, 회로 테스트와 자체 교정을 가능하게 하며, 측정 오류를 피할 수 있음을 입증했습니다. 그러나 측정 전에 다시 감아야 합니다. 전류와 검출 효율은 역관계이며, 전류가 증가할수록 효율은 급격히 감소하지만 작업 강도는 증가합니다. 따라서 반파 DC 복합 오류는 개별 DC 저항 성능을 정확히 반영할 수 없습니다.

5. 테스트 검증
5.1 테스트 방법

전기로 사용자의 반파 DC 전력 절취를 시뮬레이션하여 세 가지 다른 에너지 측정 장치를 설치한 테스트를 수행했습니다. 성능 결과의 반복적인 비교를 통해 망간 저항 에너지계가 우수한 DC 분산 저항 능력을 갖추고 현장 안정성 요구사항을 충족함을 확인했습니다.

5.2 테스트 데이터

충분한 준비, 과학적인 계획, 사전 테스트 현장 검증이 중요합니다. 80일 동안 에너지를 반복적으로 비교/계산하고, 상세한 기록을 남겼습니다. 결과: 초기 일반 변압기 계량기는 40.08%의 상대 오류를 보였으며, 80일 후에는 90.58%로 증가했습니다. 망간 계량기는 혹독한 조건에서도 오류가 1% 이하를 유지했으며, 전통적인 장치는 시간이 지남에 따라 90%를 초과했습니다. 현장 요구사항을 충족하기 위해 DC 저항 변압기 연구를 강화하는 것이 중요합니다.

6. 결론

새로운 복합 코어 저압 DC 저항 전류 변환기는 DC 부하 하에서도 기준을 충족하는 정확한 전류 측정이 가능합니다. 전통적인 설계와 달리, 익숙한 감김/주입 공정을 유지하여 쉽게 보급할 수 있습니다. DC-AC 표준 기반 변압기는 강력한 가용성을 제공하여 추적성 문제를 해결하고 검출 정확성을 향상시킵니다.