Истражување на низковолтни трансформатори против ДЦ и нивните методи за детекција

1. Преглед на компонентите и проблемите

ТА (трансформатор за ниско напрежение) и електроенергийни броячи се состојат од кључни компоненти во мерната системот за ниско напрежение. Силата на претоварувањето на таквите броячи не е помала од 60A. Електроенергийните броячи варираат по тип, модел и способност за противодействие на DC, и се поврзани серијно во мерењето. Забавено со лакот на противодействие на DC, тие страдаат од грешки во мерењето под DC компоненти на оптерањето, обично предизвикани од нелинеарни оптерања. Со зголемена употреба на DC или силициум-контролирани опреми, особено во електрификуваните железници и пластична индустрија, ризикот од DC компоненти се зголемува. Анализирањето на трансформаторите за ниско напрежение со противодействие на DC и детекторските уреди има големо значење за решавање на овој проблем.

2. Причини за неточноста на TA поради DC компоненти

Широката DC пристрасност во трансформаторите за ниско напрежение потекнува од влијанието на DC компонентите на првата страна. Теоретски, хармониците генерираени од DC прекинуваат преносот на мерење, и промените во стружниот ток на јаждевата не произведуваат соодветни промени во магнетната флукс, што на крај доведува до неточноста на TA. Користејќи полуволнови тестови на стружниот ток (32% од DC компонентите се полуволнови строј), магнетната пропусливост се намалува после првата витка, значително зголемувајќи грешките (со негативна промена, приближувачки до насытување). Преместувањето на втората витка зголемува промените на формата. Тестовите покажуваат дека полуволните строј причинуваат големи, геометриски зголемени грешки во традиционалните трансформатори; дури и малите DC компоненти можат да влијаат на трансформаторите за ниско напрежение со противодействие на DC, што резултира со грешки над дозволената граница.

3. Истражување и развој на трансформатори за ниско напрежение со противодействие на DC

Традиционалните трансформатори за ниско напрежение користат прстенични магнетни јадра (првенствено аморфни ленти, со висока магнетна пропусливост, ниски коефициенти на насытување, и несе затрогнати од DC компонентите на првата страна). Железни аморфни јадра, иако слегка пониска магнетна пропусливост, се широко користат во електричните трансформатори поради ниската губитна на железото. Тие имаат силна почетна магнетна чувствителност и ниска коерцитивна сила, со одлична способност за противодействие на DC. Електричните валови од втората витка можат да воспостават формата на првиот строј. Комбинирајќи комплементарните магнетни својства на железни аморфни и ултра-микрокристални материјали за формирање на композитни јадра, точноста на мерење на традиционалните трансформатори за ниско напрежение со противодействие на DC може да се подобри.

4.Истражување на методи за детекција на противодействието на DC на TA

Постојечките трансформатори за ниско напрежение со противодействие на DC обично имаат проблем со недостаток на методи за детекција. Предходните стандарди не се стандардизирани и не можат да се судеат според унифицирани правила и спецификации. Затоа, како да се направи добро работа во методите за детекција на противодействието на DC и оптимизацијата на тоа е извршно.

4.1 Споредба на електричната енергија

После користење на трансформаторот за ниско напрежение, интерниот перформанс на AC електроенергийниот брояч ќе се промени, и процентот на парни хармонии исто така ќе се промени. За да се направи јасна проценка, треба да се применува линија за сравнително мерење на електроенергија со полуволнова ректификација. Пред тестот, методот за експериментална линија за сравнително мерење на електроенергија со полуволнова ректификација треба да се подобри соодветно со реалната ситуација за да се осигура дека е конзистентен со противодействието на DC на трансформаторот за ниско напрежение, што ќе подобри точноста на детекцијата на електроенергијата.

4.2 1/1 само-калебрирање

Схемата на колата избрана за овој тест е основана на податоците од JJ G1021-2007 "Правила за проверка на електричните трансформатори", и деталите се прикажани на Слика 1.

За да се оптимизира 1/1 само-калебрирањето, експериментот превива втората витка со исти број на виткови како тестираните трансформатори за ниско напрежение. Ова го избегнува воведувањето на грешки од стандардните трансформатори. Колата мери полуволнови строј и јасно ги дефинира грешките. Напомена: трансформаторот во колата користи одношение 10/1 за зголемување на стројот на верификаторот, така што тестните вредности треба да се множат со 10 за точност.

Експериментите докажуваат дека овој метод ефективно детектира противодействието на DC, овозможувајќи тестiranje na kolata i samokalibracija, bez vklučuvanje greški pri merenju. Međutim, pre pred merenje je potrebno prepoviti. Struja i učinkovitost detekcije su obrnuto proporcionalni: kako struja raste, učinkovitost se smanjuje, ali se povećava radna intenzitet. Stoga, poluvalna DC složena greška ne može točno odražavati pojedinačnu sposobnost protivodejstva DC.

5. Test Verifikacija
5.1 Metod testiranja

Simuliranjem poluvalne DC kradnje električne energije korisnicima pećnice, test instalira tri različite uređaja za mjerenje energije. Ponovljeno uspoređivanje rezultata pokazuje da mangansko-otporne mjerni uređaji imaju bolju sposobnost protivodejstva DC širenju, zadovoljavajući potrebe stabilnosti na terenu.

5.2 Podaci testa

Adekvatna priprema, znanstveni planovi i pre-test verifikacija na lokaciji su ključni. Tijekom 80-dnevnih procjena, energija se ponavljano uspoređuje/izračunava, sa detaljnim zapisima.Rezultati: Početni obični transformatori mjernih uređaja pokazuju relativnu grešku od 40,08%, koja poraste na 90,58% nakon 80 dana. Manganski mjerni uređaji održavaju greške ≤1% čak i u teškim uvjetima, dok tradicionalni uređaji prelaze 90% tijekom vremena. Unapređenje istraživanja transformatora s protivodejstvom DC je vitalno za potrebe na terenu.

6. Zaključak

Novi kompozitni niskonaponski transformator s protivodejstvom DC precizno mjeri struju, zadovoljavajući standarde čak i pod opterećenjima DC. U suprotnosti sa tradicionalnim dizajnima, on zadržava upoznate procese vitkanja i lisovanja, što olakšava njegovu promociju. Transformatori bazirani na DC-AC standardima nude snažnu operativnost, rešavajući problem sledljivosti i povećavajući preciznost detekcije.