Pag-aaral ng disenyo at aplikasyon ng mga Photoelectric Current Transformers sa GIS

1.Pagdidisenyo at Halimbawa ng Pagsasangkot ng Photoelectric Current Transformer sa GIS

Ang artikulong ito ay gumagamit ng isang 126kV GIS na proyekto bilang partikular na halimbawa upang malalim na suriin ang mga ideya sa pagdidisenyo at praktikal na pagsasangkot ng photoelectric current transformer sa sistema ng GIS. Dahil nagsimula ang operasyon ng proyektong GIS na ito, ang sistema ng kuryente ay nananatiling matatag, walang malaking pagkasira, at ang kalagayan ng operasyon ay relatibong ideal.

1.1 Pagdidisenyo at Mga Ideya sa Pagsasangkot ng Photoelectric Current Transformer

Sa unang yugto ng proyekto, ang koponan ng proyektong GIS ay nagkaroon ng mabigat na talakayan tungkol sa plano ng layout para sa photoelectric current transformer. Ang pangunahing kontrobersya ay nakatuon sa: kung ilalagay ito sa sulfur hexafluoride SF₆ na kapaligiran ng gas o sa regular na kapaligiran ng hangin.

Pamamaraan 1: Ilalagay sa Kapaligiran ng Sulfur Hexafluoride Gas

Kung ang pamamaraang ito ang ipinaplanong gamitin, ang photoelectric current transformer ay magiging bahagi ng mataas na presyon na kapaligiran ng sulfur hexafluoride gas, at ang elektrikal na koneksyon nito patungo sa silid ng kontrol ay kailangan magbatid sa optical fibers. Gayunpaman, sa mataas na presyon na kapaligiran ng sulfur hexafluoride, mahirap itong i-introduce ang optical fibers patungo sa control box. Kung ang optical fibers ay gawing terminal ports na katulad ng anyo ng cables, kailangan ng propesyonal na seamless welding technology; ngunit ang proseso ng pagweld ay hindi lamang makakaapekto sa transmisyon ng optical signals, kundi maaari ring makaimpluwensya sa electrical insulation performance ng current transformer, may maraming hindi kayang mapabor.

Pamamaraan 2: Ilalagay sa Kapaligiran ng Hangin

Ang pamamaraang ito ay hindi kailangang isaalang-alang ang epekto ng mataas na presyon, kaya walang alamin tungkol sa pagweld. Ngunit, kinakailangang batid kung paano tiyakin ang siguridad ng current transformer, kasama ang epekto ng eddy currents sa katumpakan ng pagsukat at iba pang potensyal na epekto na maaaring mangyari.

Matapos ang masinsinang analisis at paghahambing, pinili ng koponan ng proyektong GIS ang Pamamaraan 2. Ang pamamaraang ito ay inuuna ang seguridad, reliabilidad, at estabilidad ng operasyon ng sistema, at buo na iniisip ang operasyunalidad sa pag-implemento ng pamamaraan.

2. Solusyon sa mga Problema ng Pamamaraan
Pagdidisenyo ng Struktura at Konseksyon

Sa pamamagitan ng paghahambing at pag-aanalisa ng disenyo ng struktura ng photoelectric current transformer sa tradisyonal na electromagnetic current transformer, itinutukoy na ilalagay ang photoelectric current transformer sa kapaligiran ng hangin, at gagawin ang mga sumusunod na trabaho sa disenyo:

Gumawa ng isang napakalaking flange, ilagay ang photoelectric current transformer sa loob ng flange, at ilabas ang optical fiber mula sa gilid ng flange. Sa ganitong paraan, ang bahagi ng koneksyon ng optical fiber at photoelectric current transformer ay nasa loob ng transformer, at ang lugar na ito ay malapit sa mga malalaking flanges ng iba pang panlabas na transformers, at ang photoelectric current transformer at ang sulfur hexafluoride gas ay hinahati ng metal.

Dahil maaaring lumitaw ang eddy currents sa pag-operate ng current transformer, na makakaimpluwensya sa katumpakan ng pagsukat at voltage ng photoelectric current transformer. Upang solusyunan ang problema, ginamit ang electrostatic spraying treatment sa mga metal contact surfaces ng dalawang malalaking flanges, upang mailagay ang eddy current loop at tiyakin ang siguridad ng sulfur hexafluoride gas.

Simulasyon at Veripikasyon ng Electric Field

Dahil sa paggamit ng disenyo ng struktura ng flange, ang distribusyon ng electric field ng photoelectric current transformer ay magbabago. Upang veripikuhin ang epektividad ng pamamaraan, kailangan gamitin ang mature na simulation calculation tools (tulad ng ANSYS software) upang magsagawa ng pagsusuri at analisa. Gamitin ang ANSYS upang magsagawa ng eksperimento sa field strength sa mga metal rings at conductors ng dalawang flanges. Ang lightning impulse voltage na ginamit sa eksperimento ay 150kV. Sa pamamagitan ng tumpak na analisa ng ANSYS software, natuklasan na ang pinakamataas na field strength ay nasa mga edge parts ng flange at shielding cover, at ang maximum value ay umabot sa 20kV/mm. Ang resulta na ito ay napatunayan at tinanggap matapos ang malalim na pagsusuri at siyentipikong simulasyon ng koponan ng proyekto.

Sa kasalukuyan, ang proyektong ito ay tumatakbo nang matatag ng mahaba, at ang epekto ay mabuti. Sa kasalukuyan, mayroon nang tiyak na tagumpay sa pagsasaliksik ng photoelectric current transformers sa Tsina. Gayunpaman, sa mga aplikasyon ng mataas na lebel ng kuryente, mayroon pa ring mga isyu tulad ng pagbawas ng impluwensya ng birefringence dahil sa stress at temperatura, pagtiyak ng matagal na stable na operasyon ng sistema, at pagpapabuti ng katumpakan ng pagsukat, na kailangan pang lutasin sa susunod.

3. Kasimpulan

Sa pamamagitan ng pagtalakay sa buong proseso mula sa pagpipili ng pamamaraan, implementasyon, hanggang sa paglutas ng mga problema ng photoelectric current transformer sa sistema ng GIS, makikita na mayroong napakalaking tagumpay sa larangan ng disenyo at pagsasangkot ng GIS. Sa paghahambing sa tradisyonal na electromagnetic current transformer, ang photoelectric current transformer ay may malinaw na mga abilidad, at ang saklaw ng aplikasyon nito ay naging mas malawak. Marami nang mga manunulat at gumagamit ang nagsimulang gumamit nito. Maipaparating na sa malapit na hinaharap, inaasahan na ang photoelectric current transformer ay maaaring tuluyang palitan ang electromagnetic current transformer, at sa patuloy na pag-unlad at madulang teknolohiya, ito ay magbibigay ng mas malaking kontribusyon sa pag-unlad ng teknolohiya ng transformer.