Prestasiestruktuur en Toetsing van Elektroniese Stroomtransformers

1 Prestasievoordele

Oor die afgelope jare het elektroniese stroomtransformers (ECTs) as 'n belangrike bedryfstrend opgeduik. Nasionale standaarde klassifiseer hulle in twee tipes: Aktiewe Optiese Stroomtransformers (AOCTs, aktiewe hibriedtipe) en Optiese Stroomtransformers (OCTs, passiewe optiese tipe). Aktiewe hibried ECTs gebruik laagvermogtige elektromagnetiese transformators en Rogowski-spire as kernsensor-elemente (Figuur 1).

Rogowski-spire uitsteek bo tradisionele sensor met hul onverzadigbaarheid en wyd dinamiese verskale, wat die doorgaande stroomvermoë verhoog. Hulle het egter 'n lae weerstand teen interferensie (kwetsbaar vir buite-influsies soos magnetiese velde, temperatuur/vochtigheidsveranderinge) en risiko's van foute by handmatige/veelvlakkige winding. Onder elektromagnetiese ECTs steek laagvermogtige modelle uit: volwasse tegnologie, stabiele prestasie, hoë sensitiwiteit, gereed vir massaproduksie, en wyd aanvaar in kragstelsels.

2 Struktuur & Werkprinsip
2.1 LPCT: Struktuur & Operasie

LPCT (n laagvermogtige elektromagnetiese ECT) word in GB/T 20840.8—2007 gedefinieer as 'n ECT-implementering. As 'n verteenwoordiger van elektromagnetiese transformators neem LPCT se prestasie en tegnologiese volwassenheid jaarliks toe, met beloftevolle toepassings.

LPCT bied voordele vir kragstelsels met lae sekondêre lasse en versoepelde meetvereistes. Deur hoë permeabiliteit materiaal (bv. yskern nanokristallien legeringe) te gebruik, bereik dit akkurate meetresultate met klein kerne.

Gesamentelik bestaan LPCT uit 'n monsterweerstand Rs, 'n elektromagnetiese transformer, en 'n seinowersteunings Eenheid. Dit funksioneer as volg: Primêre busstroom word omgeskakel na 'n sekondêre stroom, waarvan die monsterweerstand 'n spanningsekenaal proporsioneel aan die primêre stroom produseer. 'n Dubbel-geskermde gevloei-lyf owersteunings Eenheid send hierdie ekenaal na 'n Intelligent Electronic Device (IED), wat buitelinlike elektromagnetiese interferensie tydens owersteuning afskermp.

2.2 Struktuur en werking van Rogowski-spire

Rogowski-spire uitsteek bo ander wisselstroommeetmetodes met voordelige eienskappe soos uitstekende lineariteit, wyd frekwensiebande, geen yskern, lae koste, liggewig, en maklike installasie/handhawing. Krities verminder hulle histerese en verzadiging, wat wyd, akkurate meetresultate verseker.

Algemeen word sagte drade strak om nie-magnetiese skelete gewond (sien Figuur 2) om spire te vorm. Gebaseer op Ampère’s wet, is die integraal van die magneetveldsterkte H langs 'n geslote kontuur gelyk aan die ingeslote stroom. In praktyk is dit egter moeilik om presiese, uniforme winding (vir konstante dwarsafsnitte) te behaal, wat stabiliteit beperk.

Om hierdie probleme te adresseer, moet spire vir stelselbehoeftes geoptimaliseer word. Byvoorbeeld, gebruik PCB-gebaseerde ontwerpe met rekenaar/IT-hulpmiddels vir uniform draadopstelling en digitale dwarsafsnitsverwerking. Die omgekeerd-serieëling van twee spire kan elektromagnetiese interferensie verminder, deur langitudinale magneetvelde af te kanselleer en die spanningsekenaal en akkuraatheid te verhoog.

Verbeterde PCB Rogowski-spire oorkom tradisionele gebreke (bv. swak anti-interferensie, onakkurate meetresultate). Met eenvoudiger strukture, wetenskaplike ontwerpe, en presiese vervaardiging is hulle ideaal vir bevordering in kragstelsels.

3 Toetsing van Temperatuurkoëffisiënte van Monsterweerstand & Rogowski-spire Intern Weerstand
3.1 LPCT Monsterweerstand Temperatuurkoëffisiënt Toets

In praktyk veroorsaak inkonsekwente materialeienskappe/prosesse weerstandswaarde-afwykings, wat meetakkuraatheid beïnvloed. Weerstand verander ook met temperatuur, wat aansienlik die stroomtransformatorratio-foute beïnvloed.

Gevolgtrekking: PCB Rogowski-spire en LPCT monsterweerstandswaardes verander met temperatuur, wat veiligheidsrisiko's vir kragstelsels poseer. Daarom moet die temperatuurimpakte op PCB Rogowski-spire wetenskaplik getoets word en monsterweerstande geskrein word om te verseker dat transformateurs aan die ontwerp- en operasiestabiliteitvereistes voldoen.

3.2 Rogowski-spire Weerstandsdift & Ratio Fout Toets

Operateur simuleer temperatuuromgewings, laat PCB Rogowski-spire onder verskillende temperature werk, rekord dataveranderinge, analiseer temperatuureffekte, en optimaliseer ontwerpe om effektiwiteit te verbeter.

Hierdie toets evalueer PCB Rogowski-spire se prestasie/geskiktheid vir kragstelsels. Deur gebruik te maak van 'n konstante-temperatuur kamery en LCR-toetsapparaat: plaas die spire in die kamery, dan gebruik LCR/elektroniese stroomtoetssisteme om weerstandsdift en ratio foute te meet, wat geldige data deur beheerde temperatuurtoestande (bv. -50 °C, 250 °C, 450 °C) verseker.

Ná-toetsanalise: PCB interne weerstand is temperatuurgevoelig, maar temperatuur beïnvloed minimale die hoek/ratio foute—wat kragstelselbeskerming verseker.

4 Gevolgtrekking

Stroomtransformers is krities vir kragstelselbeskerming/meet. Hul prestasie beïnvloed direk stelselstabiliteit en gebruikerskragverskaffing. Dus, versterk navorsing oor 10 kV elektroniese stroomtransformers om China se kragindustrie se gesonde groei te ondersteun.