DC इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरको लागि कलिब्रेशन प्रविधि चुनौतीहरू र उपाय

आधुनिक विद्युत प्रणालीहरूमा, डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरू महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। यी ट्रान्सफार्मरहरू उच्च-प्रामाणिकता बाट करंट मापन गर्न एकमात्र नभएको ही ग्रिड अनुकूलन, दोष खोज, र ऊर्जा प्रबन्धनको लागि प्रमुख उपकरणहरू पनि हुन्छन्। उच्च-वोल्टेज डीसी (HVDC) स्थानान्तरण प्रविधिको तेजी से विकास र यसको विश्वव्यापी प्रसारको साथ, डीसी करंट ट्रान्सफार्मरहरूको लागि प्रदर्शन आवश्यकताहरू दिन पछि दिन उच्च र विशेष रूपमा मापन प्रामाणिकता र प्रणाली संगततामा उच्च हुनुहुन्छ। अतः, डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन प्रविधि विद्युत प्रणालीहरूको सुरक्षित, स्थिर, र प्रभावी संचालनको लागि महत्त्वपूर्ण बनेको छ।

1 डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन प्रविधिको विश्लेषण
1.1 कलिब्रेशनको आधारभूत सिद्धान्तहरू

डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन चुम्बकीय-मोडुलेट डीसी करंट कम्पेयर र ऑप्टिकल फाइबर डिजिटल सिङ्क्रोनाइजेशन प्रविधिमा आधारित छ। यहाँ, चुम्बकीय-मोडुलेट डीसी करंट कम्पेयर चुम्बकीय-मोडुलेट प्रविधि प्रयोग गरेर डीसी करंटको आकार माप्ने गर्छ। यस प्रविधिले चुम्बकीय क्षेत्र जसको उत्पत्ति करेको चालक लाई लगाउने लोहाको चुम्बकीय गुणहरूमा प्रभाव लगाउने आधारमा आधारित छ। वास्तविक अनुप्रयोगमा, जब करेको चालक लाई मुख्य चालकमा प्रवाह गरिन्छ, यो आसपासको लोहालाई चुम्बकीकरण गर्छ। चुम्बकीकरण भएको लोहाले द्वितीयक कुण्डीमा चालकमा प्रभाव पार्छ, र यस प्रभावलाई मुख्य चालकमा चालकको आकार मापनको आधारमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

1.2 कलिब्रेशन प्रणालीको संरचना

डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन प्रणाली मुख्यतया डीसी करंट स्रोत, मानक उपकरण र परीक्षण गरिने उपकरणको जोडाइ र सिङ्क्रोनाइजेशन र उच्च-प्रामाणिकता डाटा एकैकरण इकाई संघटित छ। प्रत्येक भागको डिजाइन र कार्य यसको प्रामाणिकता र विश्वसनीयतामा निर्णायक भूमिका खेल्छ।

• डीसी करंट स्रोत उच्च स्थिरता र कम रिपल आउटपुटको आवश्यकता भएको कलिब्रेशनको लागि स्थिर र समायोज्य करंट प्रदान गर्न जिम्मेवार छ। यसको डिजाइन विभिन्न करंट परिस्थितिहरूमा करंट ट्रान्सफार्मरको प्रदर्शन अनुकरण गर्न सक्नुपर्छ। यस लक्ष्यको लागि, करंट स्रोत सामान्यतया उच्च-प्रामाणिकता वाले विद्युत प्रविधि घटकहरू र बन्द लूप फीडबैक नियन्त्रण प्रणाली प्रयोग गर्दछ यसले वास्तविक समयमा आउटपुटलाई समायोजन गर्छ र करंट स्थिरता बनाएको रहन्छ। यदि लोड बदल्छ वा विद्युत स्रोत झटका दिन्छ भने पनि यसले आउटपुट करंटको प्रामाणिकता बनाएको रहन्छ।

• जब डीसी करंट स्रोत मूलभूत करंट प्रदान गर्छ, मानक उपकरण र परीक्षण गरिने उपकरणको सही जोडाइ र सिङ्क्रोनाइजेशन यसको प्रामाणिकता र विश्वसनीयतामा निर्णायक भूमिका खेल्छ। मानक उपकरण सामान्यतया राज्यद्वारा प्रमाणित उच्च-प्रामाणिकता उपकरण हुन्छ, जसले ज्ञात प्रामाणिकता भएको करंट मान प्रदान गर्छ; परीक्षण गरिने उपकरण परीक्षण गरिने करंट ट्रान्सफार्मर हुन्छ। कलिब्रेशन प्रक्रियामा, मानक उपकरण र परीक्षण गरिने उपकरण दोनै उपकरणहरूलाई ठूलो नियमिततामा सिङ्क्रोनाइजेशन गरिनुपर्छ यसले सबै मापन डाटालाई एकै संचालन परिस्थितिमा प्राप्त गरिन सकिन्छ।

1.3 कलिब्रेशन विधिहरू

डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन प्रक्रियामा, कलिब्रेशन विधिहरूको चयन मापन परिणामहरूको प्रामाणिकता र विश्वसनीयतामा निर्णायक भूमिका खेल्छ। स्थानीय कलिब्रेशन र प्रयोगशाला कलिब्रेशन प्रत्येक विशिष्ट लाभ र दोषहरू छन्। उच्च-प्रामाणिकता डिजिटल सीधा मापन विधि दक्ष कलिब्रेशन उपाय प्रदान गर्छ। एनालॉग र डिजिटल आउटपुटको लागि कलिब्रेशन विधिहरू विभिन्न आउटपुट प्रकारका करंट ट्रान्सफार्मरहरूको लागि विशिष्ट रूपमा समायोजित गरिएका छन् यसले विभिन्न अनुप्रयोग स्थितिहरूमा योग्य हुन्छ।

(1) स्थानीय कलिब्रेशन र प्रयोगशाला कलिब्रेशनको तुलना

दुवै विधिहरू र वातावरणमा विशिष्ट फरकहरू छन्:

• स्थानीय कलिब्रेशन: यसले त्यही जगह चालक ट्रान्सफार्मर लगाउने जगहमा सीधै गरिन्छ र यसले तापक्रम, आर्द्रता, र चुम्बकीय व्यवधान जस्ता पर्यावरणीय कारकहरूको प्रभाव देखाउँछ। यसको लागि ठूला उपकरणहरू जिनको लगाउने जगह चलाउन सकिँदैन वा जिनको प्रदर्शन सत्यापित गरिनुपर्छ, यो उपयुक्त छ। तर, यदि जगहमा धेरै अनुकूल नहुने कारकहरू छन् र पर्यावरणीय चर विचरणहरूलाई प्रभावी रूपमा नियन्त्रण गरिन सकिँदैन भने, कलिब्रेशन प्रामाणिकता प्रभावित हुन सक्छ।

• प्रयोगशाला कलिब्रेशन: यसमा पर्यावरण प्रभावी रूपमा नियन्त्रण गरिन सकिन्छ, र परीक्षण शर्तहरूलाई निश्चित रूपमा नियन्त्रण गरिन सकिन्छ, यसले कलिब्रेशनको दोहोरी र प्रामाणिकतामा सुधार गर्छ। तर, प्रयोगशाला पर्यावरण यथार्थ जगहको कार्यान्वयन वातावरणलाई पूर्ण रूपमा अनुकरण गर्न सकिँदैन, र यसले जगहको पर्यावरणले उपकरण प्रदर्शनमा कस्ता प्रभाव दिन्छ भने यसको विश्लेषण असम्भव हुन्छ।

(2) उच्च-प्रामाणिकता डिजिटल सीधा मापन विधि

उच्च-प्रामाणिकता डिजिटल मापन उपकरणको सहायताले, करंट ट्रान्सफार्मरको आउटपुटलाई सीधै पढिने र ज्ञात मानक मानसँग तुलना गर्न सकिन्छ, जसले त्वरित र दक्ष रूपमा कलिब्रेशन परिणाम प्राप्त गर्न सकिन्छ, र मध्यम विभागहरूमा त्रुटि घटाउन सकिन्छ।

(3) एनालॉग र डिजिटल आउटपुटको लागि कलिब्रेशन विधिहरू

यस विधिको लाभ विभिन्न प्रकारका करंट ट्रान्सफार्मरहरूको आउटपुट विशेषताहरूलाई पूर्ण रूपमा विचार गर्न छ:

• एनालॉग आउटपुट विधि: उच्च-प्रामाणिकता करंट मापन उपकरण प्रयोग गरेर आउटपुट मान पढिने र त्यसलाई मानक मानसँग तुलना गरेर कलिब्रेशन गर्न सकिन्छ, जसले एनालॉग सिग्नल रूपान्तरण र मापनको प्रामाणिकता सुनिश्चित गर्छ।

• डिजिटल आउटपुट विधि: कलिब्रेशन प्रक्रियामा, विश्लेषण सॉफ्टवेयर र सिङ्क्रोनाइजेशन प्रविधि डाटा संचरण र प्रक्रियाको लागि संयोजित गरिन्छ, जसले यसले कलिब्रेशन प्रामाणिकता आवश्यकतामा पूरा गर्छ, यसको डिजिटल आउटपुट भएका करंट ट्रान्सफार्मरहरूको कलिब्रेशन आवश्यकतामा उपयुक्त छ।

2 डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मर कलिब्रेशन प्रविधिको अनुप्रयोगमा चुनौतीहरू र उपायहरू
2.1 स्थानीय विरोध

डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मर कलिब्रेशन स्थानीय रूपमा अनुप्रयोग गर्दा, तीव्र चुम्बकीय व्यवधान उत्पन्न हुन्छ। यसको उत्पत्ति उच्च-वोल्टेज ग्रिडको चुम्बकीय वातावरणबाट हुन्छ, जसमा केबल/उपकरण र तन्त्र-जनित शोर शामिल छन्। यस व्यवधानले मापन प्रामाणिकतामा प्रभाव पार्छ, जसले HVDC तन्त्रहरूमा कलिब्रेशन डाटामा विचलन उत्पन्न गर्छ र यसले घटकहरूलाई भी नुकसान पार्छ। यसले तत्कालीन त्रुटिहरू र दीर्घकालीन स्थिरता/विश्वसनीयतामा दोनो तर्फ देखिन्छ।

यसको लागि, चुम्बकीय आवरण संरचनाको अनुकूलन गर्न महत्त्वपूर्ण छ। यसको सिद्धान्त उच्च-पारगम्यता वाले सामग्रीहरू प्रयोग गरेर संवेदनशील भागहरूको आसपास आवरण बनाउन बाहिरी चुम्बकीय क्षेत्रहरूलाई रोक्न छ। डिजाइन गर्दा, वास्तविक वातावरण (व्यवधान प्रकार, तीव्रता, आवृत्ति) यी आवरण प्रभाविततामा प्रभाव लगाउँछ, यसले बहु-स्तरीय, विभिन्न-पारगम्यता वाले सामग्रीहरूको बनाएको संरचना बेहतर काम गर्छ। उदाहरणका लागि, बाहिरी स्तर उच्च-पारगम्यता वाले सामग्री प्रयोग गरेर अधिकांश चुम्बकीय क्षेत्रहरूलाई अवशोषण गर्छ, र अन्तर्निहित स्तर उच्च-प्रतिरोध वाले सामग्री प्रयोग गरेर अवशिष्ट क्षेत्रहरूलाई रोक्न छ। अनुकूलित चुम्बकीय आवरण डिजाइन डाटा टेबल 1 मा दिएको छ।

2.2 डिजिटल सिङ्क्रोनाइजेशन प्रामाणिकता

डीसी इलेक्ट्रोनिक करंट ट्रान्सफार्मर कलिब्रेशनमा, सिङ्क्रोनाइजेशन प्रामाणिकता महत्त्वपूर्ण छ। कलिब्रेशन अक्सर विभिन्न स्थानहरूमा फैलिएका उपकरणहरू/डाटा स्रोतहरूलाई सिङ्क्रोनाइजेशन गर्नुपर्छ। डाटा प्रामाणिकता/विश्वसनीयता समय सिङ्क्रोनाइजेशन भन्दा निर्भर छ; छोटो विचलनहरू त्रुटि उत्पन्न गर्छ, जसले विद्युत तन्त्रको प्रभावकारीता/सुरक्षा प्रभावित गर्छ। सिङ्क्रोनाइजेशन प्रविधिको चयन/अनुकूलन र ऑप्टिकल फाइबर र GPS सिङ्क्रोनाइजेशनको तुलना गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

चयन/अनुकूलनमा, चुनौती जटिल विद्युत वातावरण र विस्तारित भौगोलिक वितरणको लागि निश्चित सिङ्क्रोनाइजेशन गर्न छ। तीव्र विरोध परिवेशमा, पारम्परिक विधिहरू असफल हुन्छन्। समाधानहरूमा IEEE1588 प्रामाणिक समय प्रोटोकोल प्रयोग गर्न र निश्चित समय चिह्न र आधुनिक संचार विधिहरूको प्रयोग गरेर सिङ्क्रोनाइजेशन गर्न सकिन्छ।

ऑप्टिकल फाइबर सिङ्क्रोनाइजेशन, उच्च गति र विरोध प्रतिरोधी, उच्च-प्रामाणिकता वातावरण (जस्तै, डाटा केन्द्र) लागि उपयुक्त छ। यसले चुम्बकीय व्यवधान द्वारा प्रभावित नहुन्छ, जसले सिग्नल शुद्धता सुनिश्चित गर्छ, तर यसको लागाउनको खर्च उच्च छ। GPS सिङ्क्रोनाइजेशन खर्च-प्रभावी, विस्तारित क्षेत्र व्यापी, र विक्षिप्त नेटवर्क लागि उपयुक्त छ। यसले उपग्रह सिग्नल प्रयोग गरेर समय चिह्न दिन्छ, तर तीव्र विरोधमा यसको स्थिरता कम छ। विभिन्न विरोधहरूमा सिङ्क्रोनाइजेशन प्रामाणिकताको तुलना चित्र 1 मा दिएको छ।

यी चुनौतीहरूको लागि, अनुप्रयोग वातावरण र कलिब्रेशन आवश्यकतामा आधारित उचित सिङ्क्रोनाइजेशन प्रविधि चयन गर्न