ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मर मापनका अनिश्चितता मूल्यांकन
१. परिचय
ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरू, बिजुली प्रणालीमा अनिवार्य मापन घटकहरू को रूपमा, उनीहरूको मापन परिशुद्धता बिजुली प्रणालीको स्थिर संचालन र प्रभावी प्रबन्धनसँग सीधे जोडिएको छ। तर, वास्तविकतामा, इलेक्ट्रोनिक घटकहरूको आन्तरिक विशेषताहरू, पर्यावरणीय फेलको, र मापन विधिहरूको सीमाहरूकारणले, वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको मापन परिणामहरू अनिश्चिततामा लिङ्गाहुन्छन्। यो अनिश्चितता बिजुली डाटाको परिशुद्धतामा प्रभाव दिन्छ र यसले बिजुली प्रणालीको डिस्पैचिंग, नियन्त्रण, र सुरक्षा रणनीतिहरूलाई भ्रमित गर्न सक्छ। यसैले, ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको परीक्षण र मापन परिणामहरूको अनिश्चितता मूल्यांकन विधिहरूमा गहिरो अध्ययन गर्ने बिजुली प्रणालीको मापन परिशुद्धतालाई बढाउन अत्यन्त आवश्यक छ।
यो अध्ययनले वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको मापन अनिश्चिततामा प्रभाव दिने घटकहरूलाई प्रणालीबाट विश्लेषण गर्ने उद्देश्य राख्छ, जसमा इलेक्ट्रोनिक घटकहरूको तापक्रम ड्रिफ्ट, बुढाउन, र शोर बाहिरी प्रभावहरू, र मापन पर्यावरणमा तापक्रम, आर्द्रता, र इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्रको परिवर्तन यसको भाग हुन्छ। यसबाट, वैज्ञानिक र उचित अनिश्चितता मूल्यांकन विधिहरू पत्ता लगाइने चाहिन्छ। गणितीय मॉडलहरू बनाउने र सांख्यिकीय सिद्धान्तहरू र मापन ज्ञानलाई जोडेर, यो अध्ययनले विभिन्न कार्यावलीहरूमा ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको मापन अनिश्चिततालाई समग्र रूपमा मूल्यांकन गर्नेछ, जसले अधिक परिशुद्ध परीक्षण नियमहरू बनाउन र वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको उत्पादन गुणस्तर सुधार गर्न थिएरिटिकल आधार र तकनीकी सहायता प्रदान गर्छ।
२. मापन परिणामको अनिश्चितता मूल्यांकनको प्रयोग
२.१ प्रयोगात्मक वस्तु
ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको अनिश्चितता मूल्यांकनका लागि, ०.००१ स्तरको परिशुद्धताको एक परिशुद्ध वोल्टेज कलिब्रेशन उपकरण चयन गरिएको छ, जसले १-१००० V को मापन विस्तार आवरण गर्छ। परीक्षण गरिने वोल्टेज ट्रान्सफार्मरले १० kV-५० kV को प्राथमिक वोल्टेज र १०० V को द्वितीयक वोल्टेज लिने परिस्थितिहरूको लागि डिझाइन गरिएको छ, जसको परिशुद्धता स्तर ०.०२ छ। ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको संरचना चित्र १ मा देखाइएको छ।
प्रयोगात्मक पर्यावरणलाई २० ± २ °C को स्थिर तापक्रममा र आर्द्रता ६०% भन्दा ठूलो राखिएको छ, जसले मापन परिणाममा संभावित पर्यावरणीय प्रभावहरूलाई हटाउने छ।
२.२ ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको परीक्षण र मापन विधि
ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको परीक्षणमा, मापन परिशुद्धता राख्नका लागि वैज्ञानिक अनिश्चितता मूल्यांकन विधि आवश्यक छ। चित्र १ मा देखाइएको ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरलाई मानक उपकरणको रूपमा लिएर, तुलनात्मक अनुकूल चित्रको जोडन गरिएको छ। यसले परीक्षण गरिने इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मर र मानक उपकरण बीच निर्बाध रूपमा समरूपता लिन सकिन्छ, जसलाई चित्र २ मा देखाइएको छ।
अन्त्यमा, उच्च-परिशुद्धताको डिजिटल मापन प्रणालीले परीक्षण गरिने इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको त्रुटीलाई प्रत्यक्ष रूपमा पढ्न र गणना गर्छ। मानक उपकरणको मॉडेल DHBV-११०/०.०२ छ, जसको उत्तम परिशुद्धता परीक्षणलाई आधार दिन्छ। परीक्षण गरिने ट्रान्सफार्मरको लागि, ०.५%, २%, १०%, ५०%, र ११०% को रेटेड वोल्टेज बिन्दुहरू सेट गरिएका छन् जसले यसको कार्यालय विस्तार आवरण गर्छ। याद राख्नुहोस, यी बिन्दुहरूको लागि अधिकतम अनुमत त्रुटी सीमाहरू पूर्ण र हल्को लोड अवस्थामा समान छन्, तर इलेक्ट्रोनिक घटकहरूको तापक्रम ड्रिफ्ट र बुढाउनले विभिन्न अवस्थामा विशेष स्थिरता अन्तर पैदा गर्छ। त्यसैले, प्रत्येक बिन्दुको स्थिरता निर्धारण गर्न आवश्यक छ जसले परीक्षण परिणामको अनिश्चितता नियन्त्रण गर्छ, जसले बिजुली ग्रिडको संचालनको उच्च-परिशुद्धता मापन प्रविधिको ठूलो आवश्यकतालाई पूरा गर्छ।
३. गणितीय मॉडल
ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको परीक्षण र मापन परिणामको अनिश्चितता मूल्यांकनको प्रयोगमा, परीक्षण गरिने उपकरणको परिशुद्धता परीक्षण गर्दा, यसको अनिश्चितता अक्सर अनेक आयामहरूद्वारा विशिष्ट गरिन्छ, जस्तै परिशुद्धता विचलन र दिशान्तरण देराइ। यी दुई चरणहरूले अनुमानित मान र वास्तविक मान बीचको आयाम अन्तर र दिशान्तरण विचलन अनुकूल रूपमा प्रतिबिम्बित गर्छ। त्यसैले, यी अनिश्चितताको स्रोतहरूलाई अनुकूल रूपमा वर्णन गर्ने लागि स्वतन्त्र गणितीय मॉडलहरू निर्माण गरिन सकिन्छ। परिशुद्धता विचलन Y लाई लिने लागि, एउटा रैखिक प्रतिगमन मॉडल प्रयोग गरिन सकिन्छ, जसलाई निम्न ढाँचाले व्यक्त गरिन सकिन्छ:
यहाँ, β0 र β1 मॉडल परामितिहरू हुन्छन्; X ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको इनपुट सिग्नल हुन्छ; ε यादृच्छिक त्रुटी पद हुन्छ। दिशान्तरण φ लाई लिने लागि, यसलाई त्रिकोणमितीय फंक्शन मॉडल द्वारा व्यक्त गरिन सकिन्छ
यहाँ, α निश्चित दिशान्तरण र θ(X) इनपुट सिग्नलसँग बदल्ने दिशान्तरण फंक्शन हुन्छ। अधिक विश्लेषणका लागि, गैर-रैखिक पदहरू वा बहुपद अनुमानहरू प्रयोग गरी मॉडलको परिशुद्धता बढाउन सकिन्छ। यी गणितीय मॉडलहरूको स्थापना मापन परिणामको अनिश्चिततालाई समग्र र सिस्टेमेटिक रूपमा मूल्यांकन गर्ने लागि एक दृढ थियोरिटिकल आधार र अनुमानित उपकरण प्रदान गर्छ।
४. अनिश्चितता घटक मूल्यांकन प्रयोगको परिणामहरू
ग्रिड इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूको परीक्षणमा, अनिश्चितता मूल्यांकनका लागि धेरै वोल्टेज स्तरहरू सेट गरिएका छन्। ०.५%, २%, १०%, ५०%, र ११०% को रेटेड वोल्टेज बिन्दुहरू चयन गरिएका छन् र तुलनात्मक विधि द्वारा मापिएका छन्। अन्तर र दिशान्तरण विचलनको औसत मानहरू रेकर्ड गरिएका छन् र गणना गरिएका छन् जसले तुलनात्मक विधि द्वारा उस्तै वोल्टेज स्तरहरूको अनुरूप रेफरेन्स मानहरू प्रदान गर्छ, जसले परीक्षण गरिने ट्रान्सफार्मरको प्रदर्शन अनिश्चितता निर्धारण गर्न सक्षम बनाउँछ।
४.१ प्रकार A अनिश्चितता मूल्यांकन
प्रकार A अनिश्चितता एउटा वस्तुको बारम्बार अनुमान गर्दा प्राप्त गरिएका परिणामहरूको विस्तारको रूपमा प्रतिबिम्बित गर्छ। यसको गणना सूत्र छ:
यहाँ, n अनुमान गरिएको बारहरूको संख्या हुन्छ; xi i-तम अनुमानित मान हुन्छ; x̄ अनुमानित मानहरूको अंकगणितिक औसत हुन्छ।
