उच्च वोल्टेज जीआईएस विद्युत धारा ट्रांसफार्मर के प्राथमिक सत्यापन परिपथ का चयन और पैरामीटर मापन
UHV GIS में, विद्युत ऊर्जा मापन के लिए धारा ट्रांसफॉर्मर महत्वपूर्ण होते हैं। उनकी सटीकता पावर व्यापार निपटान को निर्धारित करती है, इसलिए ऑन-साइट त्रुटि सत्यापन JJG1021 - 2007 की आवश्यकता होती है। ऑन-साइट, पावर सप्लाइ, वोल्टेज रेगुलेटर, और धारा बूस्टर का उपयोग किया जाता है। GIS में अंकूबन के कारण, खुले ग्राउंडिंग चाकू, बुशिंग, और रिटर्न कंडक्टर के माध्यम से परीक्षण सर्किट बनाए जाते हैं; सही सर्किट संयोजन तार लेआउट को सरल बनाता है और सटीकता में वृद्धि करता है।
बड़ी परीक्षण धारा, लंबे सर्किट, और उच्च इम्पीडेंस जैसी चुनौतियाँ होती हैं, लेकिन प्रतिक्रियात्मक कंपेंसेशन (GIS प्राथमिक सर्किट में उच्च इंडक्टिव रिएक्टेंस का लाभ उठाकर) उपकरण क्षमता की आवश्यकताओं को कम करता है। सटीक प्राथमिक सर्किट पैरामीटर मापन महत्वपूर्ण है। मौजूदा विधियाँ GIS प्राथमिक सर्किट के लिए उपयुक्त नहीं हैं, इसलिए यह पेपर: UHV GIS धारा ट्रांसफॉर्मर प्राथमिक सर्किट संरचनाओं/विशेषताओं को चयन करता है ताकि सत्यापन सर्किट चयनित किए जा सकें; पैरामीटर मापन की बुद्धिमत्ता/ऑटोमेशन को बढ़ाने के लिए बुद्धिमान विधियाँ विकसित करता है।
1 UHV GIS धारा ट्रांसफॉर्मर के लिए प्राथमिक सर्किट चयन
1.1 संरचना और विशेषताएँ
GIS उपकेंद्र प्राथमिक उपकरण (ट्रांसफॉर्मर को छोड़कर) को आठ घटकों (जैसे, CB, DS) में एकीकृत करता है। धातु के आवरण में अंकूबित, GIS निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है: छोटे आकार (SF6), कम स्थान); उच्च विश्वसनीयता (सील्ड लाइव पार्ट्स पर्यावरण/भूकंप का प्रतिरोध करते हैं); सुरक्षा (कोई विद्युत चूमन/आग का जोखिम नहीं); उत्कृष्ट प्रदर्शन (EM/स्थिर इंटरफेरेंस की रोकथाम); छोटी स्थापना (फैक्ट्री असेंबली ऑन-साइट समय को कम करती है); आसान रखरखाव और लंबी जाँच (अच्छी संरचना, उन्नत आर्क विनाश)।
1.2 सर्किट चयन
सर्किट ब्रेकर GIS पाइपलाइनों के मध्य में स्थित होते हैं, दोनों तरफ धारा ट्रांसफॉर्मर होते हैं। डिसकनेक्टर्स बाहर होते हैं, और सुरक्षा के लिए ग्राउंडिंग स्विच होते हैं। पाइपलाइन (SF6) का उपयोग करते हैं, और ट्रांसफॉर्मर एपॉक्सी रेजिन अर्ध-कास्टिंग वाले होते हैं। अंकूबन के कारण, खुले ग्राउंडिंग स्विच/बुशिंग + रिटर्न कंडक्टर का उपयोग किया जाता है। चार विकल्प हैं: सर्किट ब्रेकर के छोर पर ग्राउंडिंग स्विच, GIS पाइपलाइन शेल, बड़े धारा कंडक्टर, या आसन्न GIS बसबार के रूप में रिटर्न। प्रतिक्रियात्मक कंपेंसेशन को हल करने के बाद, आसन्न GIS बसबार (सुरक्षित, सरल, संचालन योग्य) ऑन-साइट सत्यापन के लिए चुना जाता है।
2 GIS प्राथमिक सर्किट बुद्धिमान मापन प्रणालियों पर शोध
2.1 पैरामीटर मापन विधि विश्लेषण
GIS प्राथमिक सर्किट में समतुल्य प्रतिरोध R और इंडक्टिव रिएक्टेंस (ZL) होता है। पारंपरिक विधियाँ (माप R, AC लागू करें, जटिल इम्पीडेंस Z फिर (ZL) कई उपकरणों, जटिल ऑपरेशन, और भारी गणनाओं की आवश्यकता होती है। यह पेपर बुद्धिमान प्रणालियों का विकास करता है। मुख्य कार्य: प्रणाली डिजाइन (घटक मेल, प्रक्रिया योजना); सिग्नल संग्रह (वोल्टेज/धारा के लिए बिंदु, विधि, सर्किट) निर्धारित करें; वोल्टेज-धारा दশांतर गणना खोजें; लाइन पैरामीटर विधियाँ चुनें (एम्प्लीट्यूड/दशांतर से, समतुल्य प्रतिरोध/इंडक्टिव रिएक्टेंस प्राप्त करें); सटीकता के लिए हार्मोनिक/इंटरफेरेंस को दूर करें।
2.2 बुद्धिमान मापन प्रणाली का समग्र डिजाइन
बुद्धिमान मापन प्रणाली माइक्रोकंट्रोलर-आधारित कंप्यूटर प्रणाली केंद्रित है, जिसमें बटन, डिस्प्ले, प्रिंटर, और अन्य परिधीय उपकरण शामिल हैं। सिग्नल अधिग्रहण प्रणाली द्वारा वोल्टेज और धारा सिग्नल पकड़े जाते हैं, फिर फिल्टर, मल्टीप्लेक्सर स्विच, स्वचालित सिग्नल गेन एंप्लिफायर, और एनालॉग-टू-डिजिटल (A/D) कन्वर्टर के माध्यम से प्रोसेस किए जाते हैं, ताकि माइक्रोकंट्रोलर तक सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए पहुंच सकें। हार्डवेयर सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है।
प्रणाली घटक
संचालन प्रक्रिया
प्राप्त सिग्नलों को प्रोसेस किया जाता है और माइक्रोकंट्रोलर तक प्रसारित किया जाता है, जो पूर्व-स्थापित सिग्नल प्रोसेसिंग प्रोग्राम चलाता है। प्रणाली विशेषज्ञ सॉफ्टवेयर के माध्यम से डेटा का विश्लेषण करती है, परिणामों की गणना करती है, और उन्हें स्क्रीन पर दिखाती है।
2.3 सिग्नल अधिग्रहण सर्किट का डिजाइन
प्राथमिक सर्किट पैरामीटर मापन के लिए उच्च धारा की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए प्रणाली 200A आउटपुट वाले रेगुलेटेड पावर सप्लाइ का उपयोग करती है। धारा बूस्टर से गुजरने के बाद, लाइन साइड पर प्रेरित धारा GIS निर्धारित धारा से बहुत कम होती है, जिससे बड़ी क्षमता वाले उपकरणों की आवश्यकता कम हो जाती है। यह सेटअप GIS आवरण और ग्राउंडिंग स्विच के सुरक्षित संचालन परिसर के भीतर धारा को रखता है।
सर्किट विकल्प
सिग्नल अधिग्रहण सर्किट तीन परीक्षण सर्किटों (ग्राउंडिंग स्विच-आधारित सर्किट को छोड़कर, जो पूरे GIS लाइन को कवर नहीं करता) में से किसी एक को अपना सकता है। एक साथ अनेक विधियों का उपयोग करने से मापन सटीकता में वृद्धि हो सकती है। परीक्षण के दौरान, वोल्टेज और धारा ट्रांसफॉर्मर इंस्टॉल किए जाते हैं ताकि उच्च प्राथमिक-साइड मानों को अधिग्रहण प्रणाली के लिए प्रबंधनीय द्वितीयक-साइड सिग्नलों में बदला जा सके।
आसन्न GIS बसबार रिटर्न कंडक्टर के लिए सर्किट डिजाइन
जब आसन्न GIS उच्च-धारा बसबार को रिटर्न कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है:
डिजाइन किया गया सिग्नल अधिग्रहण सर्किट चित्र 2 में दिखाया गया है। संग्रहित वोल्टेज और धारा डेटा सर्किट के कुल मूल्यों के संगत हैं।
2.4 वोल्टेज और धारा दशांतर की गणना के लिए विधि का चयन
यह मापन प्रणाली वोल्टेज और धारा के बीच दशांतर मापन के लिए जीरो-क्रॉसिंग फेज कोण विधि का उपयोग करती है। जीरो-क्रॉसिंग फेज कोण विधि का तात्पर्य है कि संग्रहित वोल्टेज और धारा सिग्नलों के मूल तरंग घटकों को वर्ग तरंगों में आकार दिया जाता है, उनके जीरो-क्रॉसिंग पल्स अंतर सर्किट के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं, दो पल्सों के बीच समय अंतर को मापा जाता है, और फिर वोल्टेज और धारा के बीच दशांतर की गणना की जाती है।
मान लीजिए कि वोल्टेज वर्ग तरंग के राइजिंग एज का समय τ1 और धारा वर्ग तरंग के राइजिंग एज का समय τ2 है। तो, दो सिग्नलों के बीच दशांतर φ की गणना का सूत्र निम्नलिखित है:
उनमें: T वोल्टेज और धारा का अवधि है। क्योंकि वोल्टेज और धारा की आवृत्ति 50 Hz है, इसका अवधि 0.02 s है। वोल्टेज और धारा के दशांतर की गणना का सूत्र निम्नलिखित रूप से सरलीकृत किया जा सकता है：
2.5 लाइन पैरामीटर की गणना की विधि
ये गणना प्रक्रियाएँ माइक्रोकंट्रोलर की मेमोरी में प्रोग्राम की गई हैं। विशेषज्ञ सिग्नल-प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है ताकि डेटा को स्वचालित रूप से संभाला जा सके, और परिणाम उपकरण के मॉनिटर पर दिखाए जाते हैं। विश्लेषण की सुविधा के लिए, नीचे उल्लिखित वोल्टेज और धारा डिफ़ॉल्ट रूप से प्राथमिक साइड की वोल्टेज और धारा में परिवर्तित माने जाते हैं।
मान लीजिए कि सिग्नल अधिग्रहण प्रणाली द्वार
