უფრო ადვანსირებული ტრანსფორმატორთა შეცვლის კოეფიციენტის ტესტირება: Scott, Inverse Scott და V-v კავშირები

1 ტრადიციული მობრუნების კოეფიციენტის ტესტირების მეთოდების შეცდომის ანალიზი

QJ35 მობრუნების კოეფიციენტის ბრიჯი და სხვა ერთფაზო-ერთფაზო ტესტერები ყველა გამოიყენებენ დარწმუნებული ვოლტმეტრის პრინციპს. QJ35-ის შემთხვევაში კი ძალადობის წყაროს ფლუქტუაციის ინტერფერენცია ელიმინირდება ბრიჯის ბალანსით. სამფაზო ტრანსფორმატორის რაციის ტესტირებისთვის ერთი ძალადობის წყაროს გამოყენებით შესაბამისი ტერმინალები უნდა შეუერთდეს და მონაცემები გადაიყვანოს, სამფაზო ტესტები დადებით ერთფაზო მეასურებად, სადაც √3 Yd გადარჩენა დამოკიდებულია კავშირის ჯგუფებზე.

სპეციალური ტრანსფორმატორები, რომლებიც განსხვავებული კავშირის რეჟიმებით არიან მოწყობილი სტანდარტულთაგან, ამ მეთოდთან გამოსადეგებით დაიჯერებენ დიდ გამოწვევებს. სკოტის ტრანსფორმატორები განითავსებიან პრიმარული ზარდის ელექტრო კავშირებით, ხოლო რექტიფიკატორის ტრანსფორმატორები სეკუნდარული ზარდით. ერთფაზო ტესტირება მაგნიტური რგოლის შეუღერებით ალტერირებს ფაზის კავშირებს, რითაც იწვევს მნიშვნელოვან რაციის გადახრებს. ასევე არ უზრუნველყოფს პრიმარულ-სეკუნდარული ფაზის განსხვავებების საკმარის ზუსტ მზარდებას, რითაც კავშირის რეჟიმის განსაზღვრა ხდება შეუძლებელი.

2 სპეციალური ტრანსფორმატორების მობრუნების კოეფიციენტისა და კავშირის რეჟიმის ტესტირების მეთოდები

სპეციალური ტრანსფორმატორების მობრუნების კოეფიციენტის (ადრე ანალიზის მიხედვით) ეფექტური ტესტირებისთვის გამოიყენეთ სამფაზო (120° ფაზური განსხვავება, სტანდარტული) ან ორფაზო (90° ფაზური განსხვავება, სკოტის ტრანსფორმატორების შეუღერებით) ძალადობის წყაროს გამოტანა. საკლისი: ტესტირება ტრანსფორმატორის აქტუალური მუშაობის მიხედვით, გამოიყენეთ ~110V, გაზომეთ პრიმარულ-სეკუნდარული ვოლტაჟის რაციები და ფაზური განსხვავებები რათა განსაზღვროთ მობრუნების კოეფიციენტი და კავშირის რეჟიმი.

ფიგურაში 2, (N,n) არის ინსტრუმენტის სიგნალის გარდა. გადაიტანეთ სტანდარტული სამფაზო ვოლტაჟი ტრანსფორმატორის მაღალი ვოლტაჟის მხარეზე, გაზომეთ ფაზური ვოლტაჟები (U_A, U_B, U_C, U_a, U_b, U_c) სიგნალის გარდა შესაბამისად. გამოიყენეთ ვექტორული ოპერაციები სტრიქონის ვოლტაჟების (U_AB, U_BC, U_CA, U_ab, U_bc, U_ca) გამოთვლისთვის. განსაზღვრეთ მობრუნების კოეფიციენტები (K_AB/_ab, K_BC/_bc, K_CA/_ca) განსაზღვრების მიხედვით, და განსაზღვრეთ ჯგუფები UAB-Uab კუთხის განსხვავებებით. სკოტის ტრანსფორმატორების შეუღერებით გადაიტანეთ 90° ორფაზო ვოლტაჟი მაღალი ვოლტაჟის მხარეზე, მსგავსად გაზომეთ მობრუნების კოეფიციენტები და ფაზური განსხვავებები. ეს მეთოდი ართულებს ტესტის მაგნიტურ რგოლს ტრანსფორმატორის მუშაობის მაგნიტურ რგოლს, რითაც უზრუნველყოფს შედეგების არანაირი გადახრების გარეშე აქტუალურ მობრუნების კოეფიციენტებისა და კავშირის რეჟიმების განსაზღვრა.

3 ტესტერის მუშაობის პრინციპი

დიდი ინტეგრირებული სქემების, ძალადობის წყაროების პერფორმანსის გაუმჯობესების და ციფრული სიგნალის დამუშავების ტექნოლოგიის სიღრმისეული ევოლუციის სწრაფი განვითარებით, ახლა საბაზოდ შესაძლებელია სპეციალური მობრუნების კოეფიციენტის ტესტირების ინსტრუმენტების დიზაინი ადრე აღწერილი იდეების მიხედვით. ინსტრუმენტი შეიძლება დაახლოებით დაყოფილი იყოს სამ ნაწილად: ძალადობის წყარო, მრავალ-კანალიანი სიგნალის სწრაფი შესამავალი და ციფრული სიგნალის დამუშავება.

სპეციალური კავშირის რეჟიმის ტრანსფორმატორის მობრუნების კოეფიციენტის ტესტირების შესასრულებლად უნდა გამოიყენოთ ბალანსირებული სამფაზო ძალადობის წყარო ან ორფაზო ძალადობის წყარო 90° ფაზური განსხვავებით. სიგნალი გამოიტანება ანალოგური მოწყობილობებით და ძალადობის მოწყობილობების შესაბამისად ამპლიფიცირებით გამოიტანება სამფაზო ა.ც. ვოლტაჟი, რათა შესრულდეს სპეციალური ტრანსფორმატორის ტესტირება აქტუალური მუშაობის პირობებში. ინსტრუმენტის ძალადობის წყაროს (ა.ც. 220 V) ფლუქტუაციის შედეგებზე დამოუკიდებლად გამოტანილი სტანდარტული ძალადობის წყარო უნდა იყოს შესაბამისად სტაბილური.

რადგან შესაძლებელია დიდი რაოდენობის ვექტორული ოპერაციების ჩართვა, რათა უზრუნველყოს სწორი კავშირის რეჟიმი და პრიმარულ-სეკუნდარული ფაზური განსხვავებები, უნდა შეიკრიბოთ ერთდროულად მინიმუმ 6 სიგნალის კანალი, ანუ 3 კანალი მაღალი ვოლტაჟის მხარეს და 3 კანალი დაბალი ვოლტაჟის მხარეს. ინსტრუმენტი გამოიყენებს ერთკუთვიანი მიკროპროცესორის და FPGA-ის კომბინებულ დიზაინს. FPGA ასრულებს 6 სიგნალის კანალის სინქრონულ შესამავალს და მონაცემების შენახვას, ხოლო ერთკუთვიანი მიკროპროცესორი უპასუხებს მონაცემების დამუშავებას და გამოტანას.

რათა ავიცილოთ სხვადასხვა კომპლექსური ელექტრომაგნიტური ინტერფერენციების შედეგებზე დარწმუნების ტესტირების ადგილზე, გამოიყენეთ სიჩქარის ფურიეს ტრანსფორმაციის ალგორითმი თითოეული სიგნალის კანალის ციფრული სიგნალის დამუშავებისთვის, რათა შესრულდეს ანტიინტერფერენციის მიზანი. სიჩქარის ფურიეს ტრანსფორმაციის გამოყენებით შესაძლებელია დაიღებოთ თითოეული სიგნალის კანალის ვექტორული ინფორმაცია და პრიმარულ-სეკუნდარული ფაზური განსხვავებები, შემდეგ კი შესაძლებელია გამოთვალოთ ფაზური განსხვავებები და კავშირის რეჟიმი.

რათა ავიცილოთ სამფაზო ტესტირების ძალადობის წყაროს შედეგებზე დარწმუნების შედეგი, როდესაც ტესტირების ფაზური ვოლტაჟი არის 80 V, ძალადობის წყაროს ვოლტაჟის ამპლიტუდის არასამართლება უნდა იყოს უკეთესი, ვიდრე ±0.04 V, ხოლო ფაზური არასამართლება უნდა იყოს უკეთესი, ვიდრე ±0.04°.

4 სკოტის და სკოტის შეუღერებით ტრანსფორმატორების შესახებ გაზომილი შედეგები

ადრე აღწერილი იდეების მიხედვით განვითარებული სპეციალური ტრანსფორმატორის მობრუნების კოეფიციენტის ტესტერი განიხილება რაღაც ქვესადებში და გაზომილი მონაცემები შედგენილია ცხრილში 1-ში.

ცხრილიდან 1-დან ხდება გამოვლენა, რომ სამფაზო ვოლტაჟის წყაროზე დაფუძნებული სპეციალური ტრანსფორმატორის ტესტერი წარმატებით შესრულა ორი ტიპის სპეციალური ტრანსფორმატორის მობრუნების კოეფიციენტის ტესტირება და ფაზური განსხვავებებიც შესაბამისი არის აქტუალური ტრანსფორმატორის მოთხოვნებისთვის. ცხრილში 1-ში მოცემული ფაზური განსხვავებები არიან თითოეული სვეტის განსაზღვრული ფაზური განსხვავებები, ხოლო an-bn აღნიშნავს დაბალი ვოლტაჟის მხარეს ფაზას-ფაზას კუთხის განსხვავებას.

5 V-v კავშირის ტრანსფორმატორების ტესტირება

V-v კავშირის ტრანსფორმატორის კავშირის რეჟიმი და ვოლტაჟის ვექტორული დიაგრამა განსხვავდება სკოტის ტრანსფორმატორისგან. თუმცა, მათი საერთო თვისება არის სამფაზო ძალადობის წყაროს გარდაქმნა ორფაზო ძალადობის წყაროდ ფიქსირებული ფაზური განსხვავებით არასიმეტრიული ტვირთების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. ამიტომ, შესაძლებელია გამოვიყენოთ იგივე გაზომვის მეთოდი. ფიგურები 3 და 4 აჩვენებენ ამ ორი კავშირის რეჟიმის კავშირის დიაგრამებს და ვოლტაჟის ვექტორულ დიაგრამებს.

რადგან V-v კავშირის რეჟიმში სეკუნდარული მხარის ორფაზო ვოლტაჟების ფაზური განსხვავება არის 60°, არა 90° სკოტის რეჟიმში, ინსტრუმენტის მიერ მიღებული შედეგები განსხვავდება მობრუნების კოეფიციენტის შესაბამისი შეცდომის გამოთვლისას.

BZJT-I ტესტერის გამოყენებით ტესტირებისას აირჩიეთ "სკოტი" რეჟიმი და შემდეგ დახურეთ სიჩქარის სამართი გაზომვის დასაწყებად.

შეიძლება შენიშვნა, რომ სტანდარტული მობრუნების კოეფიციენტი აქ არის ტესტების ტრანსფორმატორის მაღალი ვოლტაჟის მხარის სამი ფაზის სტრიქონის ვოლტაჟის შეფარდება დაბალი ვოლტაჟის მხარის ერთი ფაზის ვოლტაჟთან U_ab/U_αn ან U_ab/U_βn. ქვემოთ მოცემული სტრუქტურულ დიაგრამაში, a და b ესართებიან სკოტის ტრანსფორმატორის α და β ფაზებს, ხოლო n დიაგრამაში ესართება α და β ფაზების საერთო ტერმინალს.

ცხრილი 2 აჩვენებს სკოტის ტრანსფორმატორის ტესტირების შედეგებს. "AB/ab" პუნქტის შეცდომის გამოთვლისას ინსტრუმენტი შესაბამისი სტანდარტული მობრუნების კოეფიციენტის შეფარდებით გაყოფის შედეგად გამოიტანს 1.4142-ის რაციას გამოთვლის ბაზარით. V-v კავშირის ტრანსფორმატორის შემთხვევაში, რადგან სეკუნდარული მხარის ორფაზო ვოლტაჟების ფაზური განსხვავება არის 60°, გამოთვლის შეცდომის შესაბამისად