DC электрондық ағын трансформаторлары үшін калибровка технологиясының зерттеулері және шешімдері

Қазіргі электр энергиялық жүйелерде DC электронды ағымды өлшеткіштері маңызды рөл атқарады. Олар тәуелсіз өнімділікті өлшету ғына емес, тезбейлерді оптимизациялау, қателерді анықтау және энергия менеджменті үшін негізгі құралдар болып табылады. Жоғары басындағы тектік ағым (HVDC) айналу технологиясының ынтымақтай дамуы мен дүниежүзі бойынша оның өнеркәсіптік қолданылуымен, DC ағымды өлшеткіштерінің қызмет көрсету сапасына қойылатын талаптар жақсартылып отыр, өсобі өлшету дәлдігі мен жүйе ынталандығында. Сондықтан, DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау технологиясы қуат жүйелерінің қауіпсіз, стабилді және өнімді қызмет көрсетуін қамтамасыз ету үшін маңызды элемент болып табылады.

1 DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау технологиясын талдау
1.1 Этalonдаудың негізгі принциптері

DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондауы магниттік модуляциялық DC ағымды салыстырушы және оптикалық жолмен цифрлық синхронизация технологияларына негізделген. Мұнда, магниттік модуляциялық DC ағымды салыстырушы магниттік модуляция технологиясын пайдаланып, DC ағымдың өлшемін өлшейді. Бұл технология ағым тағайындағы магниттік талақтың демір ядро қасиеттеріне әсеріне негізделген. Практикалық қолданыста, ағым негізгі проводтасы арқылы ағып өткенде, ол айналыс демір ядро магниттік талақты жасайды. Магниттік талақты жасаған демір ядро өзгерістері арқылы бірінші коилдеғі ағымға әсер етеді, және бұл әсер негізгі проводтасындағы ағымды өлшету үшін қолданылады.

1.2 Эталондау жүйесінің құрылымы

DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау жүйесі негізінен DC ағымды басқару айналысы, стандартты құрал және тексерілетін құралдың байланысы және синхронизация конфигурациясы, және жоғары дәлдікті деректерді жинау блогынан тұрады. Арқылы құрылған әрбір бөлігінің дизайны және функциясы эталондау процесінің дәлдігі мен иексіздігіне маңызды әсер етеді.

• DC ағымды басқару айналысы эталондау үшін стабиль және регулированны ағым тағайындау үшін жоғары дәлдікті компоненттер және ақырғақтық фидбек басқару жүйесін қолданады. Ол өзгеріп отырған жүк немесе энергия тағайындауының қозғалысында да шығыс ағымдың дәлдігін сақтай алады.

• DC ағымды басқару айналысы негізгі ағымды тағайындағанда, стандартты құрал және тексерілетін құралдың тура байланысы және синхронизациясы эталондау нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз ету үшін маңызды. Стандартты құрал дәл белгіленген ағым өлшемдерін беретін мемлекеттік сертифицирован құрал, ал тексерілетін құрал - тексерілетін ағымды өлшеткіш. Эталондау процессінде стандартты құрал және тексерілетін құрал әртүрлі қызмет көрсету шарттарында өзара синхронизациялануы қажет.

1.3 Эталондау әдістері

DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау процессінде эталондау әдістерін таңдау өлшемдер нәтижелерінің дәлдігі мен иексіздігіне маңызды әсер етеді. Жергілікті эталондау және лабораториялық эталондау әрқайсысы өзінің өзгешеліктері мен жетіспеушіліктері бар. Жоғары дәлдікті цифрлық түрде тікелей өлшету әдісі өте әсерлі эталондау құралын ұсынады. Аналогты және цифрлық шығыс үшін эталондау әдістері әртүрлі шығыс типтеріне қолданылатын ағымды өлшеткіштер үшін өзара қосымша қолданылады.

(1) Жергілікті эталондау мен лабораториялық эталондау арасындағы салыстыру

Екеуінің әдістері мен мү hendіктіктері арасында маңызды айырмашылықтар бар:

• Жергілікті эталондау: Ол ағымды өлшеткіштің орналасқан жерінде жасалады және температура, тыныс, электромагниттік ауыртаулар сияқты аймақтық факторлардың әсерін көрсетеді. Көліктеу орнын қиын жылжытуға болатын же қызмет көрсету сипаттамасын тексеру қажет болатын ірі құралдар үшін ыңғайлы. Бірақ, жергілікті жағдайларда көптеген теріс факторлар болса, аймақтық айырмашылықтар тиімді түрде басқарылмаса, эталондау дәлдігі әсерленеді.

• Лабораториялық эталондау: Аймақтық мү hendіктіктер тиімді басқарылады, тест жағдайлары дәл реттеледі, бұл эталондау қайталануы мен дәлдігін жақсартады. Бірақ, лабораториялық аймақ жергілікті жұмыс ортасын толық сипаттау мүмкіндігі жоқ, және жергілікті аймақтың құралдың қызмет көрсету сипаттамасына әсерін толық талдау қиын.

(2) Жоғары дәлдікті цифрлық түрде тікелей өлшету әдісі

Жоғары дәлдікті цифрлық өлшету құралдарының көмегімен ағымды өлшеткіштің шығысы тікелей оқылып, белгілі стандарттық мәнмен салыстырылады, сондықтан эталондау нәтижесі тез және әсерлі қабылданады, ортақ құралдардағы қателер азайады.

(3) Аналогты және цифрлық шығыс үшін эталондау әдістері

Бұл әдістің артықшылығы - әртүрлі түрлердегі ағымды өлшеткіштердің шығыс қасиеттерін толық ескеру:

• Аналогты шығыс әдісі: Жоғары дәлдікті ағымды өлшету құралы шығыс мәнін оқып, содан кейін стандарттық мәнмен салыстырылып, аналогты сигналды ауыстыру және өлшету дәлдігін қамтамасыз етеді.

• Цифрлық шығыс әдісі: Эталондау процессінде деректерді жіберу және өңдеу үшін анализ программасы мен синхронизация технологиясы комбинирован жұмыс істейді, цифирлеу қажеттіліктеріне сай ағымды өлшеткіштердің эталондау қажеттіліктеріне қолданылады.

2 DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау технологиясын қолданудағы шешімдер және көзірселер
2.1 Жергілікті ауыртау басқару

DC электронды ағымды өлшеткіштерін жергілікті эталондау кезінде, зиянды электромагниттік ауыртау пайда болады. Ол жоғары басындағы электр жүйесінің электромагниттік аймағынан, кабелдер/құралдардың радиациясы мен жүйе жасалған шуынан шығады. Бұл ауыртау өлшемді дәлдікті әсер етеді, HVDC жүйелерінде эталондау деректерінің қателерін және құралдардың бөлшектерін қыбылдауын пайда етеді. Бұл моменттегі қателерден ғана емес, узақ мезгілді стабилділік пен иексіздік проблемаларында да әсері бар.

Бұл проблеманы шешу үшін, магниттік экрандау құрылымын жетілдіру маңызды. Принцип - жоғары проницебельді материалдарды пайдаланып, әріпті бөліктерінің айналасында экрандау қабатын құрастыру, солардың сыртқы магниттік талақтарын басу. Дизайнда, нақты аймақ (ауыртау түрі, деңгейі, частотасы) қарастырылады, себебі олар экрандау әсерін әсер етеді. Бір неше деңгейлі, әртүрлі проницебельді материалдардан тұратын экрандау құрылымы жақсы әсер етеді. Мысалы, сыртқы қабат жоғары проницебельді материалдардан, ал ішкі қабат жоғары теңсіздікке ие материалдардан тұруы мүмкін. Жетілдірілген магниттік экрандау құрылымының құрылымы қолданылған өзгөчө деректер қорытындылары таблица 1-де көрсетілген.

2.2 Цифрлық синхронизация дәлдігі

DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондауында синхронизация дәлдігі маңызды. Эталондау кезінде көптеген құралдар/деректер басқармаларын синхронизациялау қажет. Деректердің дәлдігі және иексіздігі уақытты синхронизациялауға байланысты; кішкентай қателер дәлдікті әсер етеді, бұл энергия жүйесінің өнімділігі мен қауіпсіздігіне әсер етеді. Синхронизация технологияларын таңдау және жетілдіру, оптикалық жолмен және GPS синхронизациясын салыстыру маңызды.

Таңдау және жетілдіру кезінде, тезірек құрылған құралдар мен географиялық таралуын тиімді басқару үшін қиындықтар пайда болады. Күшті ауыртау аймақтарында әдетте әдістер жетіспеуші. Шешімдерге IEEE1588 Precision Time Protocol және тез уақыт белгілейтін жаңа қоңырау қосылады.

Оптикалық жолмен синхронизация, жылдам және ауыртауға қарсы, жоғары дәлдікті сценарияларға (мысалы, деректер басқармалары) ыңғайлы. Ол электромагниттік ауыртауға әсерленбейді, бірақ жүйелендіру құны жоғары. GPS синхронизация құны төмен, аймақты қарапайым түрде қамтиды, және қарапайым таралған желілерге ыңғайлы. Ол спутник сигналдарын пайдаланып, уақыт белгілейді, бірақ күшті ауыртау аймақтарында тұрақты емес. Әртүрлі ауыртаулардағы синхронизация дәлдігінің салыстырмасы Фигурасы 1-де көрсетілген.

Бұл шешімдерге қолданылатын синхронизация технологияларын таңдау қажет. Тез ауыртау, жоғары дәлдікті сценариялар үшін оптикалық жолмен синхронизация ыңғайлы. Географиялық таралған энергия желілері үшін GPS синхронизация қолданылады, ал қабылдайтқыш орналасуы оптимизацияланады, бұл сигналды ауыртауын азайтады. Екеуін біріктіру қосымша қолданылатында, синхронизация дәлдігі және жүйе иексіздігі жақсартылады.

3 Қорытынды

Сонымен, DC электронды ағымды өлшеткіштерінің эталондау технологиясы және оларды қолдану туралы жүгірту, өлшеткіштердің қызмет көрсету сипаттамасын және иексіздігін жақсарту үшін маңызды, әрі қуат жүйелерінің техникалық инновацияларын және ұзақ мезгілді өнімді өсуін қолдайтын негізгі фактор болып табылады. Бұдан кейін, эталондау технологияларын жетілдіру кезінде, олардың практикалық қолданыстағы сипаттамаларына да назар аудару қажет, бұл олардың қазіргі электр желілерінің жоғары стандарттарына сай болуын қамтамасыз етеді.