Chaguo la Mzunguko wa Utambulisho wa Kwanza na Umezo wa Viwango kwa Vifaa vya Kubadilisha Mwangaza wa GIS wa IEE-Business

Katika GIS ya UHV, muhula wa kiwango cha umeme ni muhimu katika uhasibu wa nishati ya umeme. Ukweli wao unahesabia malengo ya biashara za nguvu, kwa hivyo utaratibu wa kutathmini makosa mahali pamoja anaweza kutumika kulingana na JJG1021-2007. Mahali pamoja, tumia matokeo, mabadiliko ya umeme, na muhula wa kiwango cha umeme. Kwa sababu ya kuwa imefikiwa kwenye GIS, jenga mistari ya kutathmini kwa kutumia machakata ya ardhi, vifungo na matokeo ya kurudi; mistari sahihi yanaweza kupunguza mzunguko na kuongeza ukweli.

Matatizo kama vile mto wa kutathmini mkubwa, mistari mrefu, na uwezo mkubwa wanavyoonekana, lakini kusaidia (kutumia uwezo mkubwa wa GIS primary circuits) kunaweza kupunguza matarajio ya vyombo. Kutathmini uwezo sahihi wa mistari ya awali ni muhimu. Mbinu zinazopo hayo hazitoshi GIS primary circuits, kwa hivyo kitabu hiki: kusanya structura na sifa za muhula wa kiwango cha umeme wa GIS ya UHV ili kuchagua mistari ya kutathmini; kujenga njia za akili kuboresha upimaji wa parameta.

1 Chaguzi ya Mistari ya Awali kwa Muhula wa Kiwango cha Umeme wa GIS ya UHV
1.1 Structura & Sifa

GIS inajumuisha vifaa vya awali vya stesheni (isipokuwa transformers) kwenye vitu minne (k.m., CB, DS). Imefikiwa kwenye vibao vya chuma, GIS inatoa: ukurasa (kwa kutumia SF₆), uzito mdogo; uhakika mkubwa (sehemu zenye umeme imetengenezwa na kukabiliana na zamani); usalama (hakuna hatari ya umeme au moto); ufanisi mzuri (kukokotela EM/static, hakuna magonjwa); muda mfupi wa upatikanaji (kujenga factory hutumia muda wa mahali); huduma rahisi & utafiti mrefu (mfululizo mzuri, teknolojia ya msingi).

1.2 Chaguzi ya Mistari

Mistari ya kugonga yanakaa katikati ya mitundu ya GIS, na muhula wa kiwango cha umeme upande wa pili. Vifungo vilivyovunjika ni nje, pamoja na vifungo vya kugonga kwa uhakika. Mitundu yanatumia SF₆, na transformers yana semi-casting ya epoxy resin. Kwa sababu ya kuwa imefungwa, tumia vifungo vya kugonga vilivyovunjika na vifungo vya kurudi. Vitendo minne vinavyoweza: vifungo vya kugonga katikati ya vifungo, vibao vya GIS pipeline, conductors wa kiwango cha umeme mkubwa, au GIS busbars karibu kama kurudi. Baada ya kufikia kusaidia, GIS busbars karibu (safe, simple, operable) zinachaguliwa kwa kutathmini mahali pamoja.

2 Utafiti wa Mazingira ya Upimaji wa Akili ya Primary Circuit GIS
2.1 Tathmini ya Njia ya Upimaji wa Parameta

Mistari ya awali ya GIS yanaweza kuwa na resistance sawa R na inductive reactance Z_L. Njia za kawaida (tathmini R, tume AC, hesabu impedance complex Z basi Z_L) zinahitaji vifaa vingi, mazoezi mafanikio, na hisabati nzito. Kitabu hiki kinajenga mazingira ya akili. Kazi muhimu: muktadha ya system (kutambua vifaa, mipango ya mchakato); tathmini tofauti ya umeme na current; tafuta njia za parameta (kutoka amplitude/phase difference, pata resistance sawa/inductive reactance); kushinda harmonics/magonjwa kwa uhakika.

2.2 Muktadha Ya Jumla ya Mazingira ya Upimaji ya Akili

Mazingira ya upimaji ya akili yanategemea computer system iliyopanga kwa miktaba, yenye buttons, display, printer, na peripherals mingine. Signal za umeme na current zinapatakiwa na system ya upimaji, basi zinaprocessing kwa kutumia filter, multiplexer switch, automatic signal gain amplifier, na analog-to-digital (A/D) converter kabla ya kufika kwa miktaba kwa signal processing. Muktadha ya hardware inaelezwa kwenye Figure 1.

Mazingira

• System ya Upimaji ya Signal: Inapata signal za umeme na current kutoka kwenye circuit.

• Filter: Inapunguza signal za magonjwa.

• Multiplexer Switch: Inawezesha signal za umeme na current kushirikiana kwa kutumia A/D converter moja, kumpunguza gharama za hardware.

• Automatic Signal Gain Amplifier: Inabadilisha amplification kwa automatic kulingana na nguvu ya signal ili kuhakikisha output stable.

• A/D Converter: Huwanja signal analog kwenye digital format kwa miktaba processing.

• Display: Hutumia screen ya direct-read digital kwa viewing data rahisi.

• Buttons: Hupunguza mchakato wa system kwa controls za mtumiaji.

• Printer: Hutolea matokeo ya upimaji kwa maombi.

Mchakato wa Mazingira

Signal zinazopatikana zinaprocessing na kutumika kwa miktaba, ambayo inarun program za signal processing zinazoprekwa. System hii hatafsiri data kwa kutumia software iliyoprekwa, kuhesabu matokeo, na kuonyesha kwenye screen.

2.3 Muktadha ya Circuit ya Upimaji ya Signal

Kwa sababu ya kutathmini parameta za mistari ya awali haionekani haja ya current mkubwa, system hii hutumia regulated power supply na output 200A. Baada ya kupita kwa current booster, induced current kwenye upande wa line ni chache kuliko rated current ya GIS, kumpunguza haja ya vifaa vya kiwango mkubwa. Mazingira haya hutahidi current kuwa ndani ya range ya safe operating ya GIS enclosure na vifungo vya kugonga.

Vyombo vya Circuit

Circuit ya upimaji ya signal inaweza kutumia chochote kati ya test circuits tatu zilizozungumzwa hapo awali (isipokuwa circuit ya vifungo vya kugonga, ambayo haihusishi sehemu zote za GIS line). Kutumia njia mingi mara moja inaweza kuongeza ukweli wa upimaji. Wakati wa kutest, transformers za umeme na current zinainstall ili kubadilisha high primary-side values kwenye signals za secondary-side ambazo zinaweza kutathmini kwa acquisition system.

Muktadha ya Circuit kwa Adjacent GIS Busbar Return Conductor

Wakati wa kutumia adjacent GIS high-current busbar kama return conductor:

• Unganisha transformer wa umeme parallel kwenye upande wa line ya current-booster.

• Installe transformer wa current series kati ya upande wa line ya current-booster na GIS inlet bushing.

• Feed the secondary-side voltage and current signals into the acquisition system.

Muktadha ya circuit ya upimaji ya signal inaelezwa kwenye Figure 2. Data za umeme na current zinazopatikana zinawakilisha total values za circuit.

2.4 Chaguzi ya Njia ya Hesabu kwa Phase Difference ya Umeme na Current

Mazingira hii ya upimaji hutumia zero-crossing phase angle method kutathmini tofauti ya phase kati ya umeme na current. Zero-crossing phase angle method inatafsiriwa kama kuunda fundamental wave components za umeme na current zinazopatikana kwa square waves, kupata zero-crossing pulses zao kwa kutumia differential circuit, kutathmini saraka kati ya pulse mbili, na kuhesabu tofauti ya phase kati ya umeme na current.

Ikiwa wakati wa rising edge wa umeme square wave ni τ₁ na wakati wa rising edge wa current square wave ni τ₂. Basi, formula ya hesabu kwa tofauti ya phase φ kati ya signal mbili ni ifuatayo:

Kati ya T ni period ya umeme na current. Tangu frequency ya umeme na current ni 50 Hz, period yake ni 0.02 s. Formula ya hesabu kwa tofauti ya phase ya umeme na current inaweza kupunguzi kama:

2.5 Njia ya Hesabu kwa Line Parameters

Miundombinu haya yameprogram kwenye memory ya mikrocontroller. Software special za signal-processing inatumika kuboresha data, na matokeo yanaonyeshwa kwenye monitor ya device. Kwa urahisi wa utafiti, umeme na current zinazopatikana zinachukuliwa kama umeme na current za primary side.

Ikiwa amplitude ya total line voltage zinazopatikana kutoka kwa system ya upimaji ya signal ni U, na amplitude ya line current ni I. Basi, total line resistance R₁ na inductance L₁ zinaweza kupata kutoka kwa formulas ifuatayo

Ikiwa resistivity ya connecting conductor kati ya busbars ya GIS outgoing line bushing imepatikana kama ρ, effective cross-sectional area ni s, na length ya conductor imepatikana kama l, basi formula ya hesabu kwa impedance ya connecting conductor ni ifuatayo

Kutofautiana na connecting conductors mingine, equivalent resistance R na equivalent inductance L ya primary circuit ya GIS pipeline zinaweza kupata kutoka kwa formulas ifuatayo.

Ushughulikaji wa Makosa & Ubora

Njia kila moja ya upimaji inapaswa kutathmini mara tatu kwa saraka tofauti ili kupunguza makosa. Ikiwa inaweza, tumia zote tatu njia mara moja na kulingana na matokeo:

• Matokeo sawa: Pata average ya values.

• Outlier moja: Angalia kwa makosa ya connections au wiring; zingatia outlier ikiwa tatizo linasimama.

• Matokeo tofauti: Angalia tena kwa interference. Badilisha circuit ikiwa lazima; revise theoretical parameters ikiwa discrepancies zinasimama.

Kupunguza interference na harmonics:

• Installe hardware filters kwenye circuit ya upimaji ya signal.

• Tumia FFT software kutoa fundamental wave components kwa hesabu.

3. Mwisho

GIS ya UHV inajumuisha vifaa vya awali katika vibao vya chuma vilivyofungiwa, kusaidia immuniti kwa viwango vya mazingira, uhakika mkubwa, na uzito mdogo. Kwa kutathmini muhula wa kiwango cha umeme, kutumia GIS busbars karibu kama return conductors huongeza wiring na usalama, kufanya ni vizuri kwa primary detection circuits.

Utafiti huu unaelezea mazingira ya upimaji ya akili kwa GIS primary circuits, inayoweza kutathmini resistance sawa na inductance. User-friendly interface, uhakika mkubwa, na uwezo mkubwa wa kutahidi interference wa system hii huongeza automation kwa GIS verification. Testing ya mapema inapendekezwa kwa validation na ubora.