Pamantayan ng Performance at Pagsusulit ng Electronic Current Transformers

1 mga Advantages 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 naglalagay ng dalawang uri nito: Active Optical Current Transformers (AOCTs, aktibong hibrido) at Optical Current Transformers (OCTs, pasibong optical). Ang mga aktibong hibrido ECTs ay gumagamit ng mababang kapangyarihang electromagnetic transformers at Rogowski coils bilang core sensing elements (Figure 1).

Ang mga Rogowski coils ay mas mahusay kaysa sa mga tradisyonal na sensors dahil sa kanilang hindi pag-saturate at malawak na dynamic ranges, na nagpapataas ng efficiency ng current transmission. Gayunpaman, sila ay may mababang anti-interference capabilities (mapanganib sa mga external magnetic fields, temperature/humidity changes) at risks ng pagkakamali sa manual/multi-layer winding. Sa mga electromagnetic ECTs, ang mga mababang kapangyarihan na modelo ay bumubuo: matatag na teknolohiya, stable na performance, mataas na sensitivity, handa para sa mass production, at malawak na pag-adopt sa mga power system.

2 Structure & Working Principle
2.1 LPCT: Structure & Operation

Ang LPCT (isang mababang kapangyarihang electromagnetic ECT) ay inilalarawan sa GB/T 20840.8—2007 bilang isang implementasyon ng ECT. Bilang isang representatibong electromagnetic transformer, ang performance at tech maturity ng LPCT ay unti-unting tumataas tuwing taon, na nagbibigay ng malawak na aplikasyon.

Ang LPCT ay nagbibigay ng benepisyo sa mga power system na may mababang secondary loads at relaxed na measurement requirements. Gamit ang high-permeability materials (halimbawa, iron-based nanocrystalline alloys), ito ay nagpapahiwatig ng accurate measurements sa pamamagitan ng maliit na cores.

Na binubuo ng isang sampling resistor Rs, electromagnetic transformer, at signal transmission unit, ang LPCT ay gumagana sa ganitong paraan: ang primary bus current ay konberte sa isang secondary current, na inililipat ng sampling resistor sa isang voltage signal na proporsyonado sa primary current. Ang double-shielded twisted-wire transmission unit ay nagpapadala ng signal na ito sa isang Intelligent Electronic Device (IED), na nagbibigay ng shield laban sa external electromagnetic interference habang nasa transmission.

2.2 Structure and Working Principle of Rogowski Coils

Ang mga Rogowski coils ay mas mahusay kaysa sa iba pang AC current measurement methods dahil sa mga advantages tulad ng excellent linearity, malawak na frequency bands, walang iron core, mababang cost, light weight, at madaling installation/maintenance. Mahalaga, sila ay iwas sa hysteresis at saturation, na nagbibigay ng malawak at accurate na measurements.

Kadalasang, ang mga soft wires ay tiyak na pinaghuhugasan sa paligid ng non-magnetic skeletons (tingnan ang Figure 2) upang makabuo ng coils. Batay sa Ampère’s law, ang integral ng magnetic field strength H along a closed contour ay katumbas ng enclosed 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 PCB - based designs kasama ang computer/IT tools para sa uniform na 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 nakakamit ang mga traditional na flaws (halimbawa, poor anti - interference, inaccurate measurements). May mas simple na structures, scientific designs, at precise manufacturing, sila ay ideal para sa promotion ng power system.

3 Testing Temperature Coefficients of Sampling Resistance & Rogowski Coil Internal Resistance
3.1 LPCT Sampling Resistance Temperature Coefficient Test

Sa praktikal, ang inconsistent na material properties/processes ay nagdudulot ng resistance value deviations, na nag-aapekto sa measurement accuracy. Ang resistance din ay nagbabago depende sa temperature, na may malaking impact sa current transformer ratio errors.

Conclusion: Ang PCB Rogowski coil at LPCT sampling resistance values ay nagbabago depende sa temperature, na nagpapahintulot ng mga safety risks sa power systems. Kaya, scientifically test ang temperature impacts sa PCB Rogowski coils at screen sampling resistors upang siguraduhin na ang mga transformers ay sumasaklaw sa design/operational stability needs.

3.2 Rogowski Coil Resistance Drift & Ratio Error Test

Ang mga operator ay simula ng mga temperature environments, run ang PCB Rogowski coils sa iba't ibang temperatures, record ang mga pagbabago ng data, analyze ang mga epekto ng temperature, at optimize ang designs upang mapabuti ang efficiency.

Ang test na ito ay nag-assess sa 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 nagpapataas ng valid data sa pamamagitan ng controlled temperature conditions (halimbawa, -50 °C, 250 °C, 450 °C).

Post - test analysis: Ang PCB internal resistance ay temperature - sensitive, ngunit ang temperature ay minimally affects ang angular/ratio errors—na nagpapatibay ng power system protection.

4 Conclusion

Ang mga current transformers ay mahalaga para sa protection/measurement ng power system. Ang kanilang performance ay direktang nag-aapekto sa stability ng sistema at supply ng kuryente ng user. Kaya, i-enhance ang research sa 10 kV electronic current transformers upang suportahan ang healthy growth ng power industry ng China.