Forskning på lavspennings anti-direktestrøm transformatorer og deres deteksjonsmetoder

1. Oversikt over komponenter og problemer

TA (lavspenningstransformator) og elektriske energimålere er nøkkelkomponenter i lavspenningsenergimåling. Belastningsstrømmen for slike målere er ikke mindre enn 60A. Elektriske energimålere varierer i type, modell og mot-DC-ytelse, og kobles i serie i måleenheten. På grunn av mangel på mot-DC-evne oppstår målingsfeil under DC-komponentbelastninger, ofte forårsaket av ikkelineære belastninger. Med økende bruk av DC eller silikonkontrollert utstyr, spesielt i elektrifiserte jernbaner og plastindustrien, har risikoen for DC-komponenter økt. Analyse av lavspenningsmot-DC-transformatorer og deteksjonsenheter er av stor betydning for å løse dette problemet.

2. Årsaker til TA-nøyaktighetsproblemer forårsaket av DC-komponenter

Den omfattende DC-forhellingen i lavspenningstransformatorer stammer fra påvirkningen av primærside DC-komponenter. Teoretisk sett forstyrrer harmoniske generert av DC målingsoverføring, og endringer i jernkjernes oppladningsstrøm fører ikke til tilsvarende endringer i magnetisk flukstetthet, som til slutt fører til nøyaktighetsproblemer i TA. Ved bruk av halvølgetransformatorprøver (32% av DC-komponenter er halvølgestrøm), synker magnetisk permeabilitet etter primærlindingen, noe som øker feilene betydelig (med en negativ forskyvning, nær saturasjon). Forflytning av sekundærlindingen forsterker bølgeformendringer. Prøver viser at halvølgestrømmer fører til store, geometrisk økende feil i tradisjonelle transformatorer; selv minste DC-komponenter kan påvirke lavspenningsmot-DC-transformatorer, med feil som overstiger tillatte grenser.

3. R&D av mot-DC lavspenningstransformatorer

Tradisjonelle lavspenningstransformatorer bruker ringformede magnetiske kjerner (hovedsakelig amorf baner, med høy magnetisk permeabilitet, lav saturasjonskoeffisient, og uforandret av primærside DC). Jernbaserede amorf kjerner, selv om de har litt lavere magnetisk permeabilitet, brukes vidt i krafttransformatorer på grunn av lav jerntap. De har sterkt initiell magnetisk susceptibilitet og lav coercitivitet, med fremragende mot-DC-evne. Elektriske bølger fra sekundærlindingen kan gjenopprette primærstrømbølgen. Ved å kombinere den komplementære magnetiske egenskapen av jernbaserede amorf og ultramikrokristalline materialer til å danne sammensatte kjerner, kan målnøyaktigheten av tradisjonelle lavspenningsmot-DC-transformatorer forbedres.

4. Forskning på metoder for å teste mot-DC-ytelse for TA

De eksisterende mot-DC lavspenningstransformatorer har generelt problem med mangelen på testmetoder. Tidligere standarder er ikke standardisert og kan ikke vurderes etter enhetlige regler og spesifikasjoner. Derfor er det presserende å gjøre et godt jobb med metoder for å teste mot-DC-ytelse og optimalisere dem.

4.1 Sammenligning av elektrisk energi

Etter bruk av lavspenningstransformator vil den interne ytelsen av AC-energimåler endre seg, og andelen av partallsharmoniske vil også endre seg. For å foreta en klar vurdering av dette, må en halvølges rektifiserings elektrisk energisammenligningstestlinje anvendes. Før prøven, bør halvølges rektifiserings elektrisk energisammenligningsmetode eksperimentell linje bli passende forbedret basert på den faktiske situasjonen for å sikre at den er konsekvent med mot-DC-ytelsen av lavspenningstransformator, dermed forbedrer nøyaktigheten av elektrisk energideteksjon.

4.2 1/1 selvkalibrering

Det valgte kretsdiagrammet for denne prøven er basert på data fra JJ G1021-2007 "Regler for verifisering av strømtransformatorer", og detaljene vises i figur 1.

For å optimalisere 1/1 selvkalibrering, omspiler forsøket sekundærlindingen med samme antall viklinger som testlavspenningstransformator. Dette unngår feilintroduksjon fra standardtransformatorer. Kretsen måler halvølgestrøm og klargjør feil. Merk: strømtransformator i kretsen bruker 10/1-rasio for å øke verifiers strøm, så testverdier må multipliseres med 10 for nøyaktighet.

Eksperimenter beviser at denne metoden effektivt tester mot-DC-ytelse, muliggjør kretstesting og selvkalibrering, mens unngås målingsfeil. Imidlertid er omspoling nødvendig før måling. Strøm og deteksjonseffekt er invers relatert: som strøm øker, effekt pluntrer, men arbeidsintensitet øker. Dermed kan halvølgedC-sammensatt feil ikke nøyaktig reflektere individuell mot-DC-ytelse.

5. Testverifisering
5.1 Testmetode

Ved simulering av halvølgedC-stromtyveri av elektriske ovner, installeres tre forskjellige energimåleenheter i prøven. Repeated sammenligninger av ytelsesresultater viser at manganesmotstand-energimålere har superiør mot-DC-shunt-evne, som møter behovet for stabilitet på stedet.

5.2 Testdata

Tilstrekkelig forberedelser, vitenskapelige planer og forhåndsverifisering av teststed er nøkkelpunkter. Under 80-dagers vurderinger blir energien repetert sammenlignet/beregnet, med detaljerte poster.Resultat: Ordinære transformatormålere viser 40,08% relativ feil ved start, øker til 90,58% etter 80 dager. Manganesmålere holder feil ≤1% selv under tøffe forhold, mens tradisjonelle enheter overstiger 90% over tid. Fremme av forskning på mot-DC-transformatorer er viktig for behov på stedet.

6. Konklusjon

Den nye sammensatte kjerned lavspenningsmot-DC-strømtransformator måler strøm nøyaktig, og oppfyller standarder selv under DC-belastninger. I motsetning til tradisjonelle design, beholder den kjente viklings/gjøtingprosesser for lett fremme.DC-AC-standardbaserte transformatorer gir sterk operasjonalitet, løser sporbarhetsproblemer og øker deteksjonnøyaktighet.