Jak wygląda szybka metoda sprawdzania przewodów dla niskonapięciowych prądnic transformatorowych

Aby zapewnić bezpieczne działanie systemu energetycznego, należy monitorować/pomierzać pracę urządzeń elektrycznych. Ogólne urządzenia nie mogą być bezpośrednio podłączone do głównych urządzeń wysokiego napięcia; zamiast tego, duże prądy główne są skalowane w dół dla transformacji prądowej, izolacji elektrycznej i użytkowania przez urządzenia pomiarowe/ochronne. Dla pomiarów dużych prądów przemiennych, konwersja na jednolity prąd ułatwia użycie wtórnych instrumentów.

Transformatory prądowe dzielą się na typy pomiarowe i ochronne, z poziomami dokładności opartymi na zastosowaniu. Transformatory klasy 0,2S służą do pomiarów (faktury) i pomiaru prądu. Ich dokładność wpływa na rozliczenia przedsiębiorstw energetycznych, dlatego każdy transformator pomiarowy wymaga weryfikacji.

Niskonapięciowe transformatory prądowe (ponad 1kV, poniżej 36V AC) występują w typach takich jak LMZ (LMZJ), LMK (BH), SDH, LQX itp. Są często używane dla 0,4kV, z dokładnościami (0,5, 0,5S, 0,2, 0,2S) i wejściem głównym (20–6000A, wyjście wtórne 1A/5A).

Wiele niskonapięciowych odgałęzień w systemach energetycznych oznacza wiele transformatorów prądowych, o różnych modelach/współczynnikach. Przepisy wymagają weryfikacji przed montażem na miejscu, co sprawia, że praca jest skomplikowana. Kluczowe jest zwiększenie efektywności. W tym artykule proponuje się szybką metodę połączeń do weryfikacji, która poprawia efektywność na podstawie analizy tradycyjnej weryfikacji niskonapięciowych transformatorów prądowych.

1. Weryfikacja niskonapięciowych transformatorów prądowych

Zgodnie z „JJG313 - 2010 Regulamin weryfikacji transformatorów prądowych do pomiarów”, elementy weryfikacji obejmują:

• Inspekcja wizualna: Sprawdzenie tabliczków nazw, oznakowań, końcówek, polaryzacji, wielokrotnych połączeń oraz istotnych defektów.

• Test odporności izolacji: Pomiar izolacji, aby zapobiec przeciekom/krótkim obwodom.

• Test wytrzymałości na częstotliwość sieciową: Zastosowanie wysokiego napięcia (przekraczającego nominalne) do testowania izolacji przez 1 minutę, wykrywanie skupionych defektów.

• Demagnetyzacja: Usunięcie resztkowego magnetyzmu w materiałach ferromagnetycznych po namagnesowaniu.

• Sprawdzenie polaryzacji cewki: Zapewnienie, że kierunek prądu wtórnego zgadza się z pierwotnym, za pomocą kalibrującego urządzenia.

• Pomiar podstawowych błędów (błędy współczynnika/fazowego): Wybór standardów zgodnie z dokładnością, postępowanie według reguł połączeń:

• a) Określenie L1 (pierwotnego) i K1 (wtórnego) jako terminali o tej samej nazwie.

• b) Połączenie terminali o tej samej nazwie pierwotnych standardu i DUT; ziemienie/wielokrotne ziemienie wyjścia wzmacniacza prądu.

• c) Połączenie terminali wtórnych o tej samej nazwie z kalibrującym urządzeniem K (blisko ziemi, nie bezpośrednio).

• d) Połączenie K2 standardu/DUT z T0 (standard) i TX (test) kalibrującego urządzenia.

• e) Podłączenie obciążenia do wtórnego DUT.

• Test stabilności: Porównanie bieżących/wcześniejszych wyników; różnice współczynnika/fazowego ≤ 2/3 granic podstawowych błędów.

Kluczowe elementy (podstawowe błędy, stabilność) odzwierciedlają cechy pomiarowe transformatorów. Połączenia do weryfikacji są ważne, ale skomplikowane – różne przewody/terminals (zakręcane śrubami, dopasowane do transformatorów, jak na Rysunku 1) zajmują dużo czasu, zmniejszając efektywność.

2. Ulepszenie połączeń do weryfikacji

Tradycyjne przewody pierwotne mają wady: weryfikacja transformatorów o różnych współczynnikach wymaga częstych zamian przewodów pierwotnych (aby zapewnić dokładność), co jest skomplikowane i zmniejsza efektywność. Na przykład, testowanie niskonapięciowego transformatora prądowego antywłamaniowego LDF1 - 0,66 (małe otwory) powoduje problemy, ponieważ przewód pierwotny nie może przejść przez rdzeń.

Kluczowe niedociągnięcia: 1) Wiele typów/ratych transformatorów, różne średnice rdzenia pierwotnego. 2) Rozmaite nominalne prądy pierwotne/rozmiary rdzenia wymagają miękkich przewodów o różnych przekrojach i terminalach. 3) Śrubowane terminale dodają złożoności.

Miękkie przewody wymagają dopasowanych terminali, co powoduje bałagan w połączeniach. Dlatego miękkie przewody zastępuje się drutami miedzianymi – oferują one dobrą przewodność, wystarczającą siłę i upraszczają połączenia. Używając szczypców warsztatowych i wahacza do utrwalenia, upraszcza się połączenia pierwotne, zmniejszając czas i zwiększając efektywność.

3. Porównawcza analiza danych weryfikacyjnych

Aby zweryfikować skuteczność metody połączeń do weryfikacji z użyciem drutu miedzianego, do weryfikacji tego samego transformatora prądowego (model: LMZ1 - 0,5, współczynnik transformacji: 150/5, klasa: 0,2S, obciążenie nominalne: 5VA, numer fabryczny: 200000203) użyto zarówno tradycyjnego przewodu testowego pierwotnego, jak i połączenia z drutem miedzianym. Kluczowe dane błędów, takie jak różnice współczynnika i fazy, przedstawione są w tabelach 1 i 2.

Porównując dane błędów w tabelach 1 i 2, można zauważyć, że błędy obu metod weryfikacji spełniają wymagania regulaminu weryfikacji, a krzywe błędów są dobre. Metoda połączeń nie wpływa na dane błędów weryfikacyjnych ani na wnioski weryfikacyjne. Dzięki wystarczającej liczbie powtarzalnych testów, skuteczność metody połączeń do weryfikacji z użyciem drutu miedzianego została potwierdzona.

4. Wnioski

W tym artykule proponuje się szybką metodę połączeń do weryfikacji niskonapięciowych transformatorów prądowych. Drut miedziany zastępuje przewód testowy pierwotny, co upraszcza połączenia. Dane błędów dwóch metod połączeń do weryfikacji są porównywane i analizowane. Dzięki powtarzalnym testom, krzywe błędów są dobre i nie wpływają na dane weryfikacyjne. Ta metoda zwiększa efektywność pracy i eliminuje trudności w weryfikacji.