Mga Hamon at Kontra-Medida sa Teknolohiya ng Kalibrasyon para sa DC Electronic Current Transformers

Sa mga modernong sistema ng kuryente, ang mga DC electronic current transformers ay gumagampan ng mahalagang papel. Ginagamit ito hindi lamang para sa mataas na pagkurakot ng kuryente kundi pati na rin bilang pangunahing kasangkapan para sa pag-optimize ng grid, deteksiyon ng pagkukulang, at pamamahala ng enerhiya. Habang patuloy na umuunlad ang teknolohiya ng high-voltage direct current (HVDC) transmission at ang malawak na paggamit nito sa buong mundo, ang mga pangangailangan sa kakayahan ng mga DC current transformers ay naging mas mahigpit, lalo na sa aspeto ng katumpakan ng pagsukat at kompatibilidad ng sistema. Dahil dito, ang teknolohiya ng kalibrasyon ng mga DC electronic current transformers ay naging susi sa pagtitiyak ng ligtas, matatag, at epektibong operasyon ng mga sistema ng kuryente.

1 Pagsusuri ng Teknolohiya ng Kalibrasyon para sa DC Electronic Current Transformers
1.1 Mga Pangunahing Prinsipyong ng Kalibrasyon

Ang kalibrasyon ng mga DC electronic current transformers ay batay sa prinsipyo ng magnetic-modulation DC current comparator at optical fiber digital synchronization technology. Sa mga ito, ang magnetic-modulation DC current comparator ay gumagamit ng teknolohiyang magnetic-modulation upang sukatin ang sukat ng DC current. Ang teknolohiyang ito ay bumabatid sa impluwensya ng magnetic field na nililikha ng kuryente sa magnetic properties ng iron core. Sa praktikal na aplikasyon, kapag ang kuryente ay lumampas sa main conductor, ito ay magnetize ang paligid na iron core. Ang magnetized na iron core ay nakakaapekto sa kuryente sa secondary coil sa pamamagitan ng mga pagbabago nito, at ang impluwensyang ito ay maaaring gamitin bilang pundamento para sa pagsukat ng sukat ng kuryente sa main conductor.

1.2 Komposisyon ng Sistema ng Kalibrasyon

Ang sistema ng kalibrasyon para sa mga DC electronic current transformers ay pangunahing binubuo ng DC current source, ang koneksyon at synchronous configuration ng standard device at ng device under test, at isang mataas na presisyong data acquisition unit. Ang disenyo at punsiyon ng bawat bahagi ay naglalaro ng determinante na papel sa katumpakan at reliabilidad ng proseso ng kalibrasyon.

• Ang DC current source ay responsable sa pagbibigay ng matatag at adjustable na kuryente para sa kalibrasyon. Ang disenyo nito ay kailangang sumunod sa mga pangangailangan ng mataas na estabilidad at mababang ripple output upang simularan ang performance ng current transformer sa iba't ibang kondisyon ng kuryente. Upang maabot ang layuning ito, ang current source ay karaniwang gumagamit ng precision power electronic components at closed-loop feedback control system upang i-adjust ang output sa real time at panatilihin ang estabilidad ng kuryente. Kahit pa ang load ay magbago o ang supply ng kuryente ay mag-fluctuate, ito ay makakapagtitiyak ng katumpakan ng output na kuryente.

• Kapag ang DC current source ay nagbibigay ng basic current, ang tama at synchronized na koneksyon ng standard device at ng device under test ay mga pangunahing link para sa pagtitiyak ng katumpakan ng resulta ng kalibrasyon. Ang standard device ay karaniwang isang mataas na presisyong instrumento na sertipikadong pambansa, na nagbibigay ng halaga ng kuryente na may kilalang katumpakan bilang sanggunian; ang device under test ay ang current transformer na isusuri. Sa panahon ng proseso ng kalibrasyon, ang standard device at ang device under test ay kailangang ipag-operate nang mahigpit na synchronized upang tiyakin na lahat ng data ng pagsukat ay nakukuha sa parehong kondisyon ng operasyon.

1.3 Mga Paraan ng Kalibrasyon

Sa proseso ng kalibrasyon ng mga DC electronic current transformers, ang pagpili ng mga paraan ng kalibrasyon ay naglalaro ng determinante na papel sa katumpakan at reliabilidad ng mga resulta ng pagsukat. Ang on-site calibration at laboratory calibration ay bawat isa ay may unikong mga positibo at negatibong aspeto. Ang mataas na presisyong digital direct measurement method ay nagbibigay ng epektibong paraan ng kalibrasyon. Ang mga paraan ng kalibrasyon para sa analog at digital outputs ay partikular na inaadjust para sa mga current transformers ng iba't ibang uri ng output upang mapagkasya sa iba't ibang scenario ng aplikasyon.

(1) Pagkakaiba sa On-site Calibration at Laboratory Calibration

Mayroong malinaw na pagkakaiba ang dalawa sa mga paraan at kapaligiran:

• On-site Calibration: Ito ay isinasagawa direktamente sa lugar ng instalasyon ng current transformer at maaaring ipakita ang impluwensya ng mga environmental factor tulad ng temperatura, humidity, at electromagnetic interference. Ito ay angkop para sa malalaking kagamitan na mahirap ilipat ang lugar ng instalasyon o kung kailangan i-verify ang performance. Gayunpaman, kung may maraming negative factors on-site at ang environmental variables ay hindi maaaring kontrolin nang epektibo, maaaring maapektuhan ang katumpakan ng kalibrasyon.

• Laboratory Calibration: Ang kapaligiran ay maaaring kontrolin nang epektibo, at ang mga kondisyon ng pagsusuri ay maaaring regulahin nang eksaktong paraan, na nagpapataas ng repeatability at katumpakan ng kalibrasyon. Gayunpaman, ang kapaligiran ng laboratoryo ay hindi maaaring ganap na simularan ang working scenario on-site, at mahirap na magsagawa ng komprehensibong analisis ng impluwensya ng kapaligiran on-site sa performance ng kagamitan.

(2) Mataas na Presisyong Digital Direct Measurement Method

Sa tulong ng mataas na presisyong digital measurement equipment, ang output ng current transformer ay direkta na binabasa at kinokompara sa alam na standard value, upang makuha ang resulta ng kalibrasyon nang mabilis at epektibo, at bawasan ang error sa intermediate links.

(3) Mga Paraan ng Kalibrasyon para sa Analog at Digital Outputs

Ang abilidad ng paraan na ito ay nasa pagbibigay ng buong pag-aaral sa mga output characteristics ng iba't ibang uri ng current transformers:

• Analog Output Method: Ginagamit ang mataas na presisyong current measuring instrument upang basahin ang output value, at pagkatapos ay ikokompara ito sa standard value para sa kalibrasyon upang tiyakin ang katumpakan ng analog signal conversion at pagsukat.

• Digital Output Method: Sa proseso ng kalibrasyon, ang analysis software at synchronization technology ay pinagsasama para sa data transmission at processing upang tiyakin na ang katumpakan ng kalibrasyon ay sumasakto sa mga pangangailangan, na angkop para sa mga pangangailangan ng kalibrasyon ng current transformers na may digital output.

2 Mga Hamon at Kontra-Measure sa Pag-apply ng Teknolohiya ng Kalibrasyon ng DC Electronic Current Transformer
2.1 On - site Anti - interference

Kapag ang DC electronic current transformer calibration ay isinasagawa on - site, nagdudulot ito ng malubhang electromagnetic interference. Ito ay nagmumula sa electromagnetic environment ng high - voltage grid, kabilang ang radiation mula sa cables/equipment at noise na gawa ng sistema. Ang interference na ito ay nakakaapekto sa katumpakan ng pagsukat, nagdudulot ng pagbabago sa mga data ng kalibrasyon sa HVDC systems at kahit na pabor na damage sa mga component. Ito ay nagdudulot ng instant na error at long - term na stability/reliability issues.

Upang harapin ito, ang pag-optimize ng magnetic shielding structure ay mahalaga. Ang prinsipyong ito ay ang paggamit ng high - permeability materials upang gawing shield ang mga sensitive parts, na nagbabaril ng external magnetic fields. Sa panahon ng disenyo, suriin ang aktwal na kapaligiran (interference type, intensity, frequency) dahil ito ay nakakaapekto sa effectiveness ng shielding. Isang laminated structure na may multi - layer, different - permeability materials ay mas epektibo. Halimbawa, ang outer layer ay gumagamit ng high - permeability materials upang i-absorb ang karamihan ng magnetic fields, at ang inner layer ay gumagamit ng high - resistivity materials upang ibaril ang residual fields. Ang optimized magnetic shielding design data ay nasa Table 1.

2.2 Digital Synchronization Precision

Sa kalibrasyon ng DC electronic current transformer, ang precision ng synchronization ay mahalaga. Kadalasan, kailangan ng kalibrasyon ang synchronization ng maraming devices/data sources sa scattered locations. Ang katumpakan at reliabilidad ng data ay depende sa time synchronization; ang maliit na deviation ay nagdudulot ng inaccuracy, na nakakaapekto sa efficiency at safety ng power system. Ang pagpili at pag-optimize ng synchronization tech at ang paghahambing ng optical fiber at GPS synchronization ay mahalaga.

Sa pagpili at pag-optimize, ang hamon ay ang pagkontrol ng complex na power environments at wide geographical distributions para sa accurate na synchronization. Sa mga strong - interference environments, ang traditional methods ay hindi epektibo. Ang mga solusyon ay kasama ang pag-introduce ng IEEE1588 Precision Time Protocol at ang paggamit ng precise time - stamping at modern communication para sa synchronization.

Ang optical fiber synchronization, na may mataas na speed at anti - interference, ay angkop sa high - precision scenarios (hal. data centers). Ito ay hindi naapektuhan ng electromagnetic interference, na nagtitiyak ng purity ng signal, ngunit may mataas na deployment costs. Ang GPS synchronization ay cost - effective, nakakakamit ng wide areas, at angkop sa scattered networks. Ito ay gumagamit ng satellite signals para sa time stamps ngunit mas kaunti ang stability sa severe interference. Ang comparison ng synchronization precision sa iba't ibang interferences ay nasa Figure 1.

Upang harapin ang mga hamon na ito, piliin ang appropriate synchronization tech batay sa application environment at pangangailangan ng kalibrasyon. Ibigay ang priority sa fiber optic sync para sa low - EMI, high - precision scenarios. Para sa geographically dispersed power networks, isang opsyon ang GPS sync at optimize ang placement ng receiver upang bawasan ang signal interference. Ang pag-combine ng parehong paraan upang dagdagan ang redundancy ay din nagpapataas ng synchronization precision at reliability ng sistema.

3 Conclusion

Sa huli, sa pamamagitan ng pagsasagawa ng malalim na pag-aaral sa teknolohiya ng kalibrasyon ng DC electronic current transformers at sa kanilang mga aplikasyon, hindi lamang ito may malaking kahalagahan sa pagpapabuti ng performance at reliabilidad ng mga current transformers, kundi pati na rin isang key factor sa pagpapadala ng teknolohikal na innovation at sustainable development ng mga sistema ng kuryente. Sa hinaharap, habang patuloy na ino-optimize ang teknolohiya ng kalibrasyon, dapat ring bigyan ng pansin ang performance ng mga teknolohiyang ito sa praktikal na aplikasyon upang tiyakin na sila ay maaaring sumunod sa mataas na standard na pangangailangan ng modernong power grids.