Lêgerîna Serpilokên Cûrakda Kêm Dînavek û Metodên Daneyînan yên Weha

1. Parçalar ve Meselelerin Genel Bakış

TA (düşük gerilim akım transformatörü) ve elektrik enerjisi ölçüm cihazları, düşük gerilim elektrik enerjisi ölçümünün ana bileşenleridir. Bu cihazların yük akımı en az 60A'dır. Elektrik enerjisi ölçüm cihazları tür, model ve DC karşı koyma performansı bakımından farklılık gösterir ve ölçüm cihazında seri olarak bağlanırlar. DC karşı koyma yeteneğinin eksikliği nedeniyle, genellikle doğrusal olmayan yükler tarafından oluşturulan DC bileşenli yükler altında ölçüm hataları yaşarlar. DC veya silikon kontrol edilen ekipmanların artan kullanımı, özellikle elektrifikasyon demiryolları ve plastik endüstrisinde, DC bileşen riskini artırmıştır. Düşük gerilim DC karşı koyma akım transformatörleri ve algılama cihazlarının analizi, bu sorunu çözmek için büyük öneme sahiptir.

2. DC Bileşenler Nedeniyle TA'nın Doğruluğunun Kaybı

Düşük gerilim akım transformatörlerinde yaygın olan DC sapması, birincil taraftaki DC bileşenlerin etkisi sonucu ortaya çıkar. Teorik olarak, DC tarafından üretilen harmonikler ölçüm iletimini bozar ve demir çekirdeğinin manyetik akımındaki değişiklikler karşılık gelen manyetik akı değişikliklerine yol açamaz, sonuçta TA'nın doğruluğunu kaybetmesine neden olur. Yarı dalga akım testlerini kullanarak (DC bileşenlerinin %32'si yarı dalga akımları), birincil bobin sonrasında manyetik geçirgenlik azalır, hataları önemli ölçüde artırır (olumsuz yönde, doygunluğa yaklaşıyor). İkincil bobinin yer değiştirilmesi dalga formundaki değişiklikleri amplifikasyon eder. Testler göstermiştir ki, yarı dalga akımlar geleneksel transformatörlerde büyük, geometrik olarak artan hatalara neden olur; hatta minik DC bileşenleri dahi düşük gerilim DC karşı koyma transformatörlerinde izin verilen sınırları aşan hatalara yol açabilir.

3. DC Karşı Koyma Düşük Gerilim Akım Transformatörlerinin Geliştirilmesi

Geleneksel düşük gerilim transformatörleri, halka şeklindeki manyetik çekirdekler kullanır (ana olarak amorfe bantlar, yüksek manyetik geçirgenlik, düşük doygunluk katsayıları, birincil taraftaki DC'ye etkilenmez). Demir bazlı amorfe çekirdekler, manyetik geçirgenlik açısından biraz daha düşük olsa da, düşük demir kaybı nedeniyle güç transformatörlerinde yaygın olarak kullanılır. Başlangıç manyetik esnekliği güçlüdür, zorlaması düşük olup, mükemmel DC karşı koyma yeteneğine sahiptir. İkincil bobinden gelen elektrik dalgaları, birincil akım dalga formunu geri getirebilir. Demir bazlı amorfe ve ultra-mikro kristal malzemelerin tümleyici manyetik özelliklerini birleştirerek bileşik çekirdekler oluşturulduğunda, geleneksel düşük gerilim DC karşı koyma transformatörlerinin ölçüm doğruluğu artırılabilir.

4.DC karşı koyma performansının tespit yöntemleri üzerine araştırma

Mevcut DC karşı koyma düşük gerilim akım transformatörleri genellikle tespit yöntemlerinin yetersiz olması problemi ile karşı karşıyadır. Önceden belirlenen standartlar normalleşmemiş ve birleşik kurallar ve spesifikasyonlara göre değerlendirilemez. Bu nedenle, DC karşı koyma performansının tespit yöntemlerini iyi yapmak ve iyileştirmek acil bir ihtiyaç halindedir.

4.1 Elektrik enerjisinin karşılaştırılması

Düşük gerilim akım transformatörünün kullanılmasından sonra, AC elektrik enerjisi ölçüm cihazının iç performansı değişir ve çift harmoniklerin oranı da değişir. Bunun net bir değerlendirmesi için, yarı dalga dikdörtgenleştirme elektrik enerjisi karşılaştırma test hatı uygulanmalıdır. Test öncesinde, yarı dalga dikdörtgenleştirme elektrik enerjisi karşılaştırma yöntemi deney hattı, mevcut duruma göre uygun şekilde geliştirilmeli ve düşük gerilim akım transformatörünün DC karşı koyma performansına uygun hale getirilmelidir, böylece elektrik enerjisi tespitinin doğruluğu artırılır.

4.2 1/1 otokalibrasyon

Bu test için seçilen devre şeması, JJ G1021-2007 "Güç Transformatörlerinin Doğrulaması İçin Yönetmelik" verilerine dayanmaktadır ve detayları Şekil 1'de gösterilmiştir.

1/1 otokalibrasyonu optimize etmek için, deney test edilen düşük gerilim akım transformatörüyle aynı tur sayısına sahip ikincil bobini yeniden sarar. Bu, standart transformatörlerden kaynaklanan hata girişini önler. Devre, yarı dalga akımı ölçer ve hataları açıklığa kavuşturur. Not: devredeki akım transformatörü, 10/1 oranını kullanarak doğrulayan cihazın akımını yükseltir, bu nedenle test değerleri doğruluk için 10 ile çarpılmalıdır.

Deneyler, bu yöntemin etkili bir şekilde DC karşı koyma performansını tespit ettiğini, devre testini ve otokalibrasyonu sağladığını, ölçüm hatalarını önlediğini kanıtlamıştır. Ancak, ölçmeden önce yeniden sarım gerekmektedir. Akım ve tespit etkinliği ters orantılıdır: akım arttıkça etkinlik düşer ancak iş yoğunluğu artar. Bu nedenle, yarı dalga DC bileşik hata, bireysel DC karşı koyma performansını doğru bir şekilde yansıtamaz.

5. Test Doğrulaması
5.1 Test Yöntemi

Elektrik fırın kullanıcıları tarafından simüle edilen yarı dalga DC elektrik hırsızlığı testi, üç farklı enerji ölçüm cihazı kurulur. Performans sonuçlarının tekrarlı karşılaştırmaları, manganez direnç enerji ölçüm cihazlarının DC şuntlama yeteneği konusunda üstün olduğunu, saha stabilitesi ihtiyaçlarını karşıladığını göstermiştir.

5.2 Test Verileri

Yeterli hazırlık, bilimsel planlar ve test öncesi saha doğrulaması önemlidir. 80 günlük değerlendirme sırasında, enerji tekrarlı olarak karşılaştırılır/hesaplanır ve ayrıntılı kayıtlar tutulur.Sonuçlar: İlk basit transformatör enerji ölçüm cihazları %40.08'lik göreceli hata gösterir, 80 gün sonunda bu hata %90.58'e çıkar. Manganez cihazları, sert koşullarda bile hatalarını %1'in altına indirirken, geleneksel cihazlar zamanla %90'ı aşar. Saha ihtiyaçları için DC karşı koyma transformatör araştırmasını geliştirmek hayati önem taşır.

6. Sonuç

Yeni bileşik çekirdekli düşük gerilim DC karşı koyma akım transformatörü, DC yükleri altında bile standartları karşılayan doğru akım ölçümünü sağlar. Geleneksel tasarımlardan farklı olarak, tanıdık sarım/dökme süreçlerini korur ve kolay bir şekilde yayılmasına olanak tanır.DC-AC standart tabanlı transformatörler, izlenebilirlik sorunlarını çözerek ve tespit doğruluğunu artırarak güçlü bir işletilebilirlik sunar.