Struktura ng Performance at Pagsubok ng mga Electronic Current Transformers

1 mga Pagpapahalaga sa Performance

Sa mga nakaraang taon, ang mga electronic current transformers (ECTs) ay lumitaw bilang isang pangunahing trend sa industriya. Ang mga pambansang pamantayan ay nagsasama sila sa dalawang uri: Active Optical Current Transformers (AOCTs, aktibong hibrid na uri) at Optical Current Transformers (OCTs, pasibong optikal na uri). Ang mga aktibong hibrid na ECTs ay gumagamit ng mababang lakas na electromagnetic transformers at Rogowski coils bilang pangunahing mga elemento ng pag-sense (Larawan 1).

Ang mga Rogowski coils ay mas mahusay kaysa sa mga tradisyonal na sensors dahil sa kanilang hindi nag-sasaturate at malawak na dynamic ranges, na nagpapataas ng efficiency ng paghahatid ng current. Gayunpaman, sila ay may mababang kakayahang labanan ang interference (maaaring mapanganib sa mga external magnetic fields, pagbabago ng temperatura/humidity) at mga panganib ng error sa manual/multi-layer winding. Sa mga electromagnetic ECTs, ang mga mababang lakas na modelo ang bumubukod: maturing na teknolohiya, matatag na performance, mataas na sensitivity, handa para sa mass production, at malawak na pag-adopt sa power system.

2 Pamamaraan & Prinsipyo ng Paggawa
2.1 LPCT: Pamamaraan & Paggana

Ang LPCT (isang mababang lakas na electromagnetic ECT) ay inilarawan sa GB/T 20840.8—2007 bilang isang implementasyon ng ECT. Bilang isang representatibong electromagnetic transformer, ang performance at teknikal na maturity ng LPCT ay lumalaki taun-taon, na nagbibigay ng malawak na aplikasyon.

Ang LPCT ay nakakabuti sa mga power system na may mababang secondary loads at madaliang mga requirement sa pagsukat. Gamit ang mga high-permeability materials (halimbawa, iron-based nanocrystalline alloys), ito ay nagtatamo ng accurate measurements sa pamamagitan ng maliit na cores.

Isinasaayos ng sampling resistor Rs, electromagnetic transformer, at signal transmission unit, ang LPCT ay gumagana bilang: ang primary bus current ay inconvert sa secondary current, na in-transform ng sampling resistor sa isang voltage signal na proporsyonal sa primary current. Ang double-shielded twisted-wire transmission unit ay nagpapadala ng signal na ito sa Intelligent Electronic Device (IED), na nagbibigay ng shield laban sa external electromagnetic interference sa panahon ng paghahatid.

2.2 Pamamaraan at Prinsipyo ng Paggana ng mga Rogowski Coils

Ang mga Rogowski coils ay mas mahusay kaysa sa iba pang mga paraan ng pagsukat ng AC current, may mga adhikain tulad ng excellent linearity, malawak na frequency bands, walang iron core, mababang cost, light weight, at madaling installation/maintenance. Mahalaga, sila ay nakakaiwas sa hysteresis at saturation, na nag-aasure ng malawak at accurate na measurements.

Kadalasan, ang mga soft wires ay tiyak na inililitaw sa paligid ng mga non-magnetic skeletons (tingnan ang Larawan 2) upang makabuo ng coils. Batay sa Ampère’s law, ang integral ng magnetic field strength H sa isang saradong contour ay katumbas ng kasariling current. Gayunpaman, ang precise at uniform na winding (para sa consistent cross-sections) ay mahirap makamit sa praktikal, na naglimita sa stability.

Upang tugunan ito, i-optimize ang coils para sa mga pangangailangan ng sistema. Halimbawa, gamitin ang mga PCB-based designs kasama ng computer/IT tools para sa uniform wire layout at digital cross-section processing. Ang reverse-series winding ng dalawang coils ay maaaring bawasan ang electromagnetic interference, na nagpapataas ng voltage output at accuracy sa pamamagitan ng pag-cancel ng longitudinal magnetic fields.

Ang improved PCB Rogowski coils ay nakakamaya ang mga tradisyonal na kaputian (halimbawa, poor anti-interference, inaccurate measurements). May mas simple na structures, siyentipikong disenyo, at precise manufacturing, sila ay ideal para sa promosyon ng power system.

3 Pagsusulit ng Temperature Coefficients ng Sampling Resistance & Internal Resistance ng Rogowski Coil
3.1 Pagsusulit ng Temperature Coefficient ng Sampling Resistance ng LPCT

Sa praktikal, ang inconsistent na properties ng material/processes ay nagdudulot ng deviations sa resistance value, na nakakaapekto sa accuracy ng pagsukat. Ang resistance din ay nagbabago depende sa temperatura, na may malaking impact sa ratio errors ng current transformer.

Kinalabasan: ang resistance values ng PCB Rogowski coil at LPCT sampling ay nagbabago depende sa temperatura, na nagdadala ng mga panganib sa kaligtasan ng power systems. Kaya, scientific na suriin ang mga epekto ng temperatura sa PCB Rogowski coils at screen sampling resistors upang siguruhin na ang mga transformers ay sumasaklaw sa mga pangangailangan ng disenyo at operational stability.

3.2 Pagsusulit ng Resistance Drift & Ratio Error ng Rogowski Coil

Ang mga operator ay nag-simulate ng mga environment ng temperatura, nag-run ng PCB Rogowski coils sa iba't ibang temperatura, narecord ang mga pagbabago ng data, analisa ang mga epekto ng temperatura, at i-optimize ang mga disenyo upang mapabuti ang efficiency.

Ang pagsusulit na ito ay nag-assess ng performance/suitability ng PCB Rogowski coil para sa power systems. Gamit ang constant-temperature chamber at LCR tester: ilagay ang coil sa chamber, at gamitin ang LCR/electronic current test systems upang sukatin ang resistance drift at ratio error, na nag-aasure ng valid data sa pamamagitan ng controlled temperature conditions (halimbawa, -50 °C, 250 °C, 450 °C).

Post-test analysis: ang internal resistance ng PCB ay sensitive sa temperatura, ngunit ang temperatura ay minimally affects ang angular/ratio errors—na nag-aasure ng proteksyon ng power system.

4 Kasimpulan

Ang mga current transformers ay mahalaga para sa proteksyon at pagsukat ng power system. Ang kanilang performance ay direktang nakakaapekto sa stability ng sistema at supply ng kuryente ng user. Kaya, palakasin ang pagsasaliksik sa 10 kV electronic current transformers upang suportahan ang malusog na paglago ng power industry ng China.