इलेक्ट्रॉनिक करंट ट्रांसफॉर्मर्स के प्रदर्शन संरचना और परीक्षण

1 प्रदर्शन की लाभ

हाल के वर्षों में, इलेक्ट्रॉनिक करंट ट्रांसफॉर्मर (ECTs) एक महत्वपूर्ण उद्योग रुझान के रूप में उभरे हैं। राष्ट्रीय मानक उन्हें दो प्रकारों में वर्गीकृत करते हैं: एक्टिव ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर (AOCTs, एक्टिव हाइब्रिड प्रकार) और ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर (OCTs, पासिव ऑप्टिकल प्रकार)। एक्टिव हाइब्रिड ECTs में कम शक्ति वाले इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसफॉर्मर और रोगोव्स्की कॉइल को मुख्य सेंसिंग तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है (आकृति 1)।

रोगोव्स्की कॉइल्स असंतुलन और व्यापक डाइनामिक सीमाओं के साथ पारंपरिक सेंसरों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जिससे धारा प्रसारण की दक्षता बढ़ जाती है। हालांकि, वे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र, तापमान/नमी परिवर्तन और मानवीय/बहु-स्तरीय घुमाव के कारण त्रुटि के खतरे से ग्रस्त होते हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ECTs में, कम शक्ति वाले मॉडल उभरते हैं: परिपक्व तकनीक, स्थिर प्रदर्शन, उच्च संवेदनशीलता, बड़े पैमाने पर उत्पादन की तैयारी, और व्यापक ऊर्जा प्रणाली का उपयोग।

2 संरचना और कार्य सिद्धांत
2.1 LPCT: संरचना और संचालन

LPCT (एक कम शक्ति वाला इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ECT) GB/T 20840.8—2007 में ECT के एक लागू के रूप में परिभाषित किया गया है। एक प्रतिनिधि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसफॉर्मर के रूप में, LPCT का प्रदर्शन और तकनीकी परिपक्वता प्रत्येक वर्ष बढ़ती जा रही है, जो व्यापक अनुप्रयोगों का वादा करती है।

LPCT निम्न द्वितीयक लोड और आरामदायक मापन आवश्यकताओं के साथ ऊर्जा प्रणालियों को लाभ प्रदान करता है। उच्च पारगम्यता वाले सामग्रियों (जैसे, लोहे आधारित नैनोक्रिस्टलिन इंटरलोक्स) का उपयोग करके, यह छोटे कोर्स के साथ सटीक माप करता है।

सैंपलिंग प्रतिरोध Rs, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसफॉर्मर, और सिग्नल प्रसारण इकाई से बना, LPCT इस प्रकार काम करता है: प्राथमिक बस धारा को द्वितीयक धारा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे सैंपलिंग प्रतिरोध द्वारा प्राथमिक धारा के समानुपाती वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। एक दोहरा आवरण वाली ट्विस्टेड-वायर प्रसारण इकाई इस सिग्नल को एक इंटेलिजेंट इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस (IED-Business) तक भेजती है, जिससे प्रसारण के दौरान बाहरी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप से रक्षा की जाती है।

2.2 रोगोव्स्की कॉइल की संरचना और कार्य सिद्धांत

रोगोव्स्की कॉइल अन्य AC धारा मापन विधियों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जिनमें उत्कृष्ट रैखिकता, व्यापक आवृत्ति बैंड, कोई लोहे का कोर, कम लागत, हल्का वजन, और आसान स्थापना/रखरखाव जैसे फायदे होते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, वे हिस्टरीसिस और संतृप्ति से बचते हैं, जिससे व्यापक, सटीक मापन सुनिश्चित होता है।

आमतौर पर, मुलायम तार को गैर-चुंबकीय ढांचे के चारों ओर कसकर लपेटा जाता है (देखें आकृति 2) कॉइल बनाने के लिए। एम्पियर के नियम के आधार पर, बंद संरेखण के अनुसार चुंबकीय क्षेत्र की ताकत H का समाकलन घेरे हुए धारा के बराबर होता है। हालांकि, व्यावहारिक रूप से, ठीक और एकसमान लपेटन (संगत अनुप्रस्थ काटों के लिए) प्राप्त करना मुश्किल होता है, जिससे स्थिरता प्रभावित होती है।

इस समस्या का समाधान करने के लिए, कॉइल को प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जाता है। उदाहरण के लिए, कंप्यूटर/IT उपकरणों का उपयोग करके PCB-आधारित डिजाइन में एकसमान तार की व्यवस्था और डिजिटल अनुप्रस्थ काटों का प्रसंस्करण किया जाता है। दो कॉइलों का विपरीत-श्रृंखला लपेटन इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप को कम कर सकता है, जिससे वोल्टेज आउटपुट और सटीकता में वृद्धि होती है और लंबवत चुंबकीय क्षेत्रों को रद्द करता है।

सुधारित PCB रोगोव्स्की कॉइल पारंपरिक दोषों (जैसे, कम हस्तक्षेप-रोधी, असटीक मापन) को दूर करते हैं। सरल संरचनाओं, वैज्ञानिक डिजाइन, और सटीक निर्माण के साथ, वे ऊर्जा प्रणाली के प्रचार के लिए आदर्श हैं।

3 नमूना प्रतिरोध और रोगोव्स्की कॉइल आंतरिक प्रतिरोध के तापमान गुणांक की परीक्षण
3.1 LPCT नमूना प्रतिरोध तापमान गुणांक परीक्षण

व्यावहारिक रूप से, असंगत सामग्री के गुण/प्रक्रियाओं के कारण प्रतिरोध मानों में विचलन होता है, जो मापन सटीकता पर प्रभाव डालता है। प्रतिरोध तापमान के साथ भी बदलता है, जो धारा ट्रांसफॉर्मर अनुपात त्रुटियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।

निष्कर्ष: PCB रोगोव्स्की कॉइल और LPCT नमूना प्रतिरोध मान तापमान के साथ बदलते हैं, जो ऊर्जा प्रणालियों के लिए सुरक्षा खतरों का संकेत देते हैं। इसलिए, PCB रोगोव्स्की कॉइल और नमूना प्रतिरोध के तापमान प्रभावों की वैज्ञानिक परीक्षण करें और नमूना प्रतिरोधों का चयन करें ताकि ट्रांसफॉर्मर डिजाइन/संचालन स्थिरता की आवश्यकताओं को पूरा कर सकें।

3.2 रोगोव्स्की कॉइल प्रतिरोध ड्रिफ्ट और अनुपात त्रुटि परीक्षण

ऑपरेटर तापमान परिवेश सिमुलेट करते हैं, PCB रोगोव्स्की कॉइल को विभिन्न तापमानों पर चलाते हैं, डेटा परिवर्तनों का रिकॉर्ड करते हैं, तापमान प्रभावों का विश्लेषण करते हैं, और डिजाइन को सुधार करके दक्षता में सुधार करते हैं।

यह परीक्षण PCB रोगोव्स्की कॉइल के प्रदर्शन और ऊर्जा प्रणालियों के लिए उपयुक्तता का मूल्यांकन करता है। एक स्थिर-तापमान कक्ष और LCR टेस्टर का उपयोग करके: कॉइल को कक्ष में रखें, फिर LCR/इलेक्ट्रॉनिक धारा परीक्षण प्रणाली का उपयोग करके प्रतिरोध ड्रिफ्ट और अनुपात त्रुटि को मापें, नियंत्रित तापमान स्थितियों (जैसे, -50 °C, 250 °C, 450 °C) के माध्यम से मान्य डेटा की सुनिश्चितता के लिए।

परीक्षण के बाद का विश्लेषण: PCB आंतरिक प्रतिरोध तापमान-संवेदनशील है, लेकिन तापमान न्यूनतम रूप से कोणीय/अनुपात त्रुटियों पर प्रभाव डालता है- ऊर्जा प्रणाली की सुरक्षा की सुनिश्चितता के लिए।

4 निष्कर्ष

धारा ट्रांसफॉर्मर ऊर्जा प्रणाली की सुरक्षा और मापन के लिए महत्वपूर्ण हैं। उनका प्रदर्शन प्रत्यक्ष रूप से प्रणाली की स्थिरता और उपयोगकर्ता की बिजली की आपूर्ति पर प्रभाव डालता है। इसलिए, 10 kV इलेक्ट्रॉनिक धारा ट्रांसफॉर्मर पर अध्ययन को सुधारें ताकि चीन के ऊर्जा उद्योग की स्वस्थ विकास को समर्थन मिले।