UHV GIS विद्युत परिवर्तकको मुख्य सत्यापन परिपथ र पैरामिटर मापको चयन
UHV GIS मा, विद्युत ऊर्जा मापनको लागि धारा ट्रान्सफार्मरहरू प्रमुख छन्। उनीहरूको सटीकता विद्युत शक्ति व्यापार सेटलमेन्टहरू निर्धारण गर्छ, त्यसैले JJG1021 - 2007 अनुसार ठैकाको त्रुटि सत्यापन आवश्यक छ। ठैकामा, विद्युत स्रोत, वोल्टेज रेगुलेटर र धारा बूस्टर प्रयोग गरिनुहोस्। GIS मा एन्कैप्सुलेसियनको कारण, खुलाको ग्राउंडिङ्ग चाकु, बुशिङ्ग र रिटर्न कंडक्टरहरूद्वारा परीक्षण सर्किट निर्माण गर्नुहोस्; यो सर्किट वायरिंग सरल र सटीकता बढाउँछ।
ठूलो परीक्षण धारा, लामो सर्किट र उच्च प्रतिरोध जस्ता चुनौतीहरू छन्, तर रिएक्टिभ कम्पेन्सेशन (GIS प्राथमिक सर्किटमा उच्च इन्डक्टिव रिएक्टेन्स लागू गर्दै) उपकरणको क्षमता आवश्यकतालाई कम गर्छ। सटीक प्राथमिक सर्किट पैरामिटर मापन प्रमुख छ। अस्तित्वमा रहेका विधिहरू GIS प्राथमिक सर्किटको लागि उपयुक्त छैन, त्यसैले यो लेख: UHV GIS धारा ट्रान्सफार्मरको प्राथमिक सर्किट संरचना/विशेषताहरू क्रमबद्ध गर्दै विश्लेषण सर्किट चयन गर्छ; पैरामिटर मापन बुद्धिमत्ता/स्वचालन बढाउने बुद्धिमान विधिहरू विकास गर्छ।
1 UHV GIS धारा ट्रान्सफार्मरको लागि प्राथमिक सर्किट चयन
1.1 संरचना र विशेषताहरू
GIS उपकेन्द्रीय प्राथमिक उपकरणहरू (ट्रान्सफार्मरहरू सिवाय) आठ घटकहरूमा (उदाहरणका लागि, CB, DS) एकीकृत गर्छ। धातु शेलमा एन्कैप्सुलेट गरिएको GIS यो प्रदान गर्छ: लघुकरण (SF6 द्वारा), कम अवकाश; उच्च विश्वसनीयता (सील गरिएको लाइभ पार्टहरू पर्यावरण र भूकम्पको प्रतिरोध); सुरक्षा (बिजली चार्ज/आगको झुक्न छैन); उत्कृष्ट प्रदर्शन (EM/स्थैतिक रोध, कोई हस्तक्षेप छैन); छोटो स्थापना (फेक्ट्री असेंबली ठैकाको समय कटाउँछ); आसान रक्षणावेक्षण र लामो परीक्षण (अच्छो संरचना, उन्नत आर्क नाश)।
1.2 सर्किट चयन
सर्किट ब्रेकरहरू GIS पाइपलाइनहरूको मध्यमा रहन्छन्, दुइ तिर धारा ट्रान्सफार्मरहरू छन्। डिस्कनेक्टरहरू बाहिर छन्, र सुरक्षा लागि ग्राउंडिङ्ग स्विचहरू छन्। पाइपलाइनहरू SF6 प्रयोग गर्छन्, र ट्रान्सफार्मरहरूमा एपोक्सी रेझिन सेमी-कास्टिङ छ। एन्कैप्सुलेसियनको कारण, खुलाको ग्राउंडिङ्ग स्विच/बुशिङ्ग + रिटर्न कंडक्टरहरू प्रयोग गरिनुहोस्। चार विकल्पहरू छन्: सर्किट ब्रेकरको दुइ तिरमा ग्राउंडिङ्ग स्विचहरू, GIS पाइपलाइन शेलहरू, ठूलो धारा कंडक्टरहरू, वा आसन्न GIS बसबारहरू रिटर्न गर्न। रिएक्टिभ कम्पेन्सेशन समाधान गर्दा, आसन्न GIS बसबारहरू (सुरक्षित, सरल, संचालनयोग्य) ठैकाको सत्यापनका लागि चयन गरिन्छ।
2 GIS प्राथमिक सर्किट बुद्धिमान मापन प्रणालीको अनुसन्धान
2.1 पैरामिटर मापन विधि विश्लेषण
GIS प्राथमिक सर्किटमा तुल्य प्रतिरोध R र इन्डक्टिव रिएक्टेन्स ZL छन्। परम्परागत विधिहरू (R माप, AC लगाउन, जटिल प्रतिरोध Z गणना गर्न, त्यसपछि ZL) धेरै उपकरण, जटिल ऑपरेशन र भारी गणना आवश्यक छन्। यो लेख बुद्धिमान प्रणालीहरू विकास गर्छ। प्रमुख काम: प्रणाली डिजाइन (घटक मिलाउन, प्रक्रिया योजना); सिग्नल संग्रह (बिन्दुहरू, विधिहरू, वोल्टेज/धारा सर्किट) निर्धारण; वोल्टेज-धारा फेज अन्तर गणना; लाइन पैरामिटर विधिहरू चयन (एम्प्लिट्यूड/फेज अन्तरबाट, तुल्य प्रतिरोध/इन्डक्टिव रिएक्टेन्स पाउन); हार्मोनिक/हस्तक्षेप अतिक्रम गर्न सटीकता।
2.2 बुद्धिमान मापन प्रणालीको कुल डिजाइन
बुद्धिमान मापन प्रणाली माइक्रोकंट्रोलर-आधारित कंप्युटर प्रणालीको केन्द्रमा रहन्छ, जसमा बटनहरू, डिस्प्ले, प्रिन्टर र अन्य परिधियाहरू छन्। वोल्टेज र धारा सिग्नलहरू सिग्नल अधिग्रहण प्रणालीद्वारा लिइन्छ, त्यसपछि फिल्टर, मल्टीप्लेक्सर स्विच, स्वचालित सिग्नल गेन एम्प्लिफायर, र एनालॉग-टु-डिजिटल (A/D) कन्वर्टरद्वारा प्रोसेस गरिन्छ र माइक्रोकंट्रोलरमा पहुँच्छ। हार्डवेयर तत्व चित्र 1 मा देखाइएको छ।
प्रणाली घटकहरू
संचालन प्रक्रिया
प्राप्त सिग्नलहरू प्रोसेस गरिएको र माइक्रोकंट्रोलरमा पहुँचाएको छ, जसले पहिले इन्स्टॉल गरिएका सिग्नल प्रोसेसिङ प्रोग्रामहरू चलाउँछ। प्रणाली विशेष अनुप्रयोग द्वारा डेटा विश्लेषण गर्छ, परिणामहरू गणना गर्छ र डिस्प्ले मा देखाउँछ।
2.3 सिग्नल अधिग्रहण सर्किटको डिजाइन
प्राथमिक सर्किट पैरामिटर मापन लागि ठूलो धारा आवश्यक छैन, त्यसैले प्रणाली 200A आउटपुटको रेगुलेटेड पावर सप्लाई प्रयोग गर्छ। धारा बूस्टर द्वारा पारित भएपछि, लाइन तिरको प्रेरित धारा GIS रेटेड धाराभन्दा धेरै कम छ, यसले ठूलो क्षमता उपकरणको आवश्यकता घटाउँछ। यो सेटअप GIS एन्क्लोजर र ग्राउंडिङ्ग स्विचको सुरक्षित संचालन रेंजमा धारा राख्छ।
सर्किट विकल्पहरू
सिग्नल अधिग्रहण सर्किट पहिले वर्णित तीन परीक्षण सर्किटहरू (ग्राउंडिङ्ग स्विच-आधारित सर्किट सिवाय, जसले पूर्ण GIS लाइन आवरण गर्दैन) को एक प्रयोग गर्न सक्छ। एक साथ धेरै विधिहरू प्रयोग गर्दा मापन सटीकता बढाउँछ। परीक्षण गर्दा, वोल्टेज र धारा ट्रान्सफार्मरहरू स्थापना गरिन्छ जसले उच्च प्राथमिक तिरको मानहरूलाई अधिग्रहण प्रणालीको लागि प्रबंधनीय द्वितीयक तिरको सिग्नलहरूमा रूपान्तरण गर्छ।
आसन्न GIS बसबार रिटर्न कंडक्टरको लागि सर्किट डिजाइन
जब आसन्न GIS ठूलो धारा बसबारलाई रिटर्न कंडक्टरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ:
डिजाइन गरिएको सिग्नल अधिग्रहण सर्किट चित्र 2 मा देखाइएको छ। संकलित वोल्टेज र धारा डेटा सर्किटको कुल मानहरूसँग सम्बन्धित छन्।
2.4 वोल्टेज र धारा फेज अन्तरको लागि गणना विधि चयन
यो मापन प्रणाली वोल्टेज र धारा बीचको फेज अन्तर मापन गर्न जीरो-क्रॉसिङ फेज कोण विधि प्रयोग गर्छ। यो जीरो-क्रॉसिङ फेज कोण विधि लगायत एकीकृत वोल्टेज र धारा सिग्नलहरूको मूल तरंग घटकहरूलाई वर्ग तरंगमा रूपान्तरण गर्छ, फेरि डिफरेन्सियल सर्किटद्वारा उनीहरूको जीरो-क्रॉसिङ पलहरू प्राप्त गर्छ, दुई पलहरूबीचको समय अन्तर माप्नुहोस्, र फेरि वोल्टेज र धारा बीचको फेज अन्तर गणना गर्नुहोस्।
मान्छिन्छ जी वोल्टेज वर्ग तरंगको राइझिङ एजको समय τ1 र धारा वर्ग तरंगको राइझिङ एजको समय τ2 हो। त्यसपछि, दुई सिग्नलबीचको फेज अन्तर φको गणना सूत्र यस्तो छ:
यसमा: T वोल्टेज र धाराको अवधि हो। यदि वोल्टेज र धाराको फ्रिक्वेन्सी 50 Hz हो, तब यसको अवधि 0.02 s हुन्छ। वोल्टेज र धाराको फेज अन्तरको गणना सूत्र यसरी सरल बनाइन सकिन्छ:
2.5 लाइन पैरामिटरको लागि गणना विधि
यी गणना प्रक्रियाहरू माइक्रोकंट्रोलरको मेमोरीमा प्रोग्रामित गरिएका छन्। विशेष गरी सिग्नल-प्रोसेसिङ सॉफ्टवेयर प्रयोग गरिएको छ जसले डेटालाई स्वचालित रूपमा संचालन गर्छ, र परिणामहरू डिवाइसको मानिटरमा देखाउँछ। विश्लेषणको सुविधाका लागि, तल उल्लेखित वोल्टेज र धारा डिफ़ॉल्टमा प्राथमिक तिरको वोल्टेज र धारामा रूपान्तरण भएका मानिन्छ।
मान्छिन्छ जी सिग्नल अधिग्रहण प्रणालीद्वारा संकलित गरिएको कुल लाइन वोल्टेजको एम्प्लिट्यूड U र लाइन धाराको एम्प्लिट्यूड I हो। त्यसपछि, निम्न सूत्रहरूबाट कुल लाइन प्रतिरोध R1 र इन्डक्टेन्स L1 प्राप्त गर्न सकिन्छ
यदि GIS आउटगोइंग लाइन बुशिङको बसबारहरू बीचको कनेक्टिङ कंडक्टरको प्रतिरोधता ρ मापिएको छ, प्रभावी क्रॉस-सेक्सनल क्षेत्र s र कनेक्टिङ कंडक्टरको लम्बाई l मापिएको छ, तब यो कनेक्टिङ कंडक्टरको लागि इम्पीडेन्स गणना सूत्र यस्तो छ
