Принципи на грешки и онлајн дијагноза на вторични цеви на електронски трансформатор за стројна струја

1 Принцип и улога на електронски трансформатори за струја
1.1 Работен принцип на ЕСТ

Електронски трансформатор за струја (ЕСТ) е клучно уред кој управува со безбедната операција на системот за енергија, конвертирајќи ги големите струи во упрашни сигнали од мала струја за мерење и контрола. Задолжено на традиционалните трансформатори (кои се засноваат на директна магнетна интеракција помеѓу првичните и вторичните виткачи), ЕСТ-тите користат сензори (на пример, Хол ефект сензори) за да детектираат промени во магнетното поле од првичните виткачи. Овие сензори испуштаат аналогни сигнали (пропорционални на првичната струја) за електронска обработка (амплификација, филтрирање или дигитализација). Савремените ЕСТ често испуштаат дигитални сигнали за директна употреба од страна на системите за заштита, мерење и контрола. ЕСТ-тите надминуваат традиционалните електромагнетни трансформатори по точност, динамички опсег и брзина на одговор, истовремено бидевши помали, полесни и овозможувајќи напредни обработување/комуникација на податоци.

1.2 Улога на ЕСТ во системите за енергија

ЕСТ-тите пружаат високопрецизни мерења на струја критични за мониторинг, контрола и заштита на системот за енергија (на пример, спречување на прекомерни нагласувања/кратки поврзувања). Тие гарантираат безбедност на опремата и личното состав, намалувајќи прекинувањата на енергијата. За мерење/фактурирање, точноста на ЕСТ-тите осигурува справедливо ценообразување на електрична енергија на високоволтни/големи струјни линии. Точните податоци исто така помогнуваат во оптимизација на ефикасноста и стабилноста на системот.

1.3 Секундарна кола структура

Секундарната кола на ЕСТ (коечна компонента) вклучува сензори (на пример, Хол ефект), кола за обработка на сигнали, аналого-дигитални конвертери (АДК) и интерфејси за комуникација. Компонентите работат заедно за точна захватување/трансмирање на сигнали. Савремените ЕСТ имаат капацитет за само-дијагностика за мониторинг на перформанси/грешки, прилагодувајќи се на побаруваната побрзина на системите за енергија.

2 Видови на грешки во секундарната кола на ЕСТ-тите
2.1 Грешки со отворена кола

Причинети од прекинати жици, слаби јазици или стареење на изолацијата, грешките со отворена кола прекинуваат протокот на струја, доведувајќи до нередовни (на пример, нулта/мала) мерења. Ова ризикува неверојатни акции за заштита/контрола, опасувајќи безопасноста на системот.

2.2 Грешки со кратка кола

Се случуваат кога непредвидени врски на проводници (на пример, повреда на изолацијата) предизвикуваат остре скокови на струја, ризикувајќи прекомерно загревање/пожар на опремата. Таа нестабилизира системите, потенцијално штетувајќи уредите или активирајќи грешки во заштитата.

2.3 Грешки со маса

Се појавуваат поради неправилно земљење на секундарната кола (на пример, повреда на изолацијата). Таа менува патеките на струјата, причинувајќи грешки во мерењето, грешки во заштитата или електрични ударници (опасни за одржба).

2.4 Грешки со прекомерна нагласа

Се случуваат кога струјата надминува проектната капацитет (на пример, поради аномалии во системот). Прекомерните нагласи предизвикуваат прекомерно загревање, децензија на изолацијата или горење на опремата. Идентификуваат се преку мониторинг на струја/температура, ризикувајќи долгосрочни штети на системот.

2.5 Интерференција од електрични шумови

Од екстерни/интерни извори (на пример, ЕМИ, РФИ), шумовите искривуваат сигнали, предизвикувајќи грешки во мерењето или грешки во системот за заштита (на пример, непотребни прекинувања).

2.6 Грешки влијани од температурата

Екстремните температури прекинуваат перформансата: високата температура децензира полупроводници/изолација (повеќе ризики од кратки поврзувања); ниската температура штетува компонентите. Ова предизвикува грешки во мерењето или грешки во заштитата.

2.7 Грешки од корозија/стареење

Постепеното стареење на компонентите (жици, изолација) поради екологиски фактори (на пример, влажност, хемикалии) намалува електричната перформанса, повеќе ризики од кратки поврзувања/грешки со маса.

3 Онлајн методи за дијагностика на грешки во секундарната кола на ЕСТ-тите
3.1 Акусирање на сигнал

Зависи од сензори (на пример, Хол ефект/трансформатори за струја) и АДК. Сензорите за Хол ефект мерат струјата неваздушно, осигурувајќи безбедност/точност. АДК конвертираат аналогни сигнали во дигитален формат за обработка. Брги АДК захвацуваат деликатни промени на сигнали, овозможувајќи брзо откривање на грешки.

3.2 Анализа во временски домен

Вклучува анализ на форма на волна/статистичка анализа. Анализата на форма на волна проверува за нередовности (на пример, асиметрија/скокови, индицирајќи грешки на компонентите). Статистичката анализа (на пример, просечна вредност/стандартна девијација) идентификува стабилност/дистрибуција на сигнали, маркирајќи флуктуации предизвикани од грешки.

3.3 Детекција на грешки базирана на модел

Детекцијата на праг користи претходно зададени граници за активирање на аларми за нередовни сигнали (базирано на историски податоци/стручна знаења). Споредба на модели (напредна) ги споредува реалните податоци со „здрав“ системски модел, откривајќи одклонувања за прецизна дијагностика на грешки.

3.4 Локација на грешки базирана на знаење

Анализа на структурата на грешките (FTA) мапира логиката на грешките за идентификација на основни причини преку хиерархија на под-грешки. Експертни системи (симулирајќи стручна знаења) користат правила (историски податоци/претходно знаење) за прецизна локација на грешки, обработувајќи комплексни сценарија.

3.5 Мониторинг со термална слика

Инфрачервени термални сликови детектираат нередовна топлина (на пример, од прекомерна нагласа/стареење на изолацијата) во ЕСТ-тите. Неваздушни и реално време, тие овозможуваат безбедна дијагностика на грешки без прекинување на операциите. Комбинирани со други методи, тие подобруваат точноста (адресирајќи ограничувања како што се грешки кои не се поврзани со температурата).

Клучни белешки

ЕСТ-тите пружаат предности над традиционалните трансформатори, но се соочуваат со грешки во секундарната кола (на пример, отворена/кратка кола, шумови). Онлајн дијагностика (акусирање на сигнал, анализа во временски домен, методи базирани на модел/знаење, термална слика) осигурува надежна работа, прилагодувајќи се на современите потреби на системите за енергија.