توسعه یک ترانسفورماتور جریان کم‌ولتا یکپارچه برای استفاده در محیط باز
در ساخت شبکه برق، تلفات خطی نشان‌دهنده برنامه‌ریزی، طراحی و مدیریت عملیات است. آنها برای ارزیابی سیستم‌های برق کلیدی هستند. برای مدیریت دقیق تلفات خطی در مناطق تبدیل‌کننده ولتاژ پایین، شمارش دقیق تلفات خطی بسیار مهم است. بنابراین، تثبیت داده‌های پایه، تضمین صحت داده‌ها و جمع‌آوری صحیح داده‌های اولیه برای تحلیل مهم است. ما باید عوامل تأثیرگذار بر دقت جمع‌آوری را بهینه‌سازی کنیم، اقدامات پیشگیرانه انجام دهیم و مدیریت دقیق تلفات خطی را افزایش دهیم.
1 وضعیت فعلی جمع‌آوری دقیق تلفات خطی در مناطق تبدیل‌کننده ولتاژ پایین
از سال ۲۰۱۳، یک شرکت برق شهری پیشرفت کار جمع‌آوری دقیق تلفات خطی با پوشش کامل را آغاز کرد. پس از بیش از ۶ سال، تبدیل‌کننده‌های جریان برای جمع‌آوری برق که توسط طبیعت آسیب دیده‌اند، محافظ‌های محافظ خود را از دست می‌دهند. با قرار گرفتن در محیط، آنها تحت نور خورشید ترک می‌خورند و خطر آسیب بیشتر را می‌پذیرند.
برخی از تبدیل‌کننده‌های جریان برای جمع‌آوری دقیق تلفات خطی در مناطق ولتاژ پایین روی کابل‌های معلق نصب شده‌اند. بادهای قوی باعث تلاطم آنها می‌شود و داده‌های پس‌زمینه نشان می‌دهد که داده‌های کل متر تحت تأثیر باد قرار گرفته‌اند. بنابراین، بهبود و به‌روزرسانی این تبدیل‌کننده‌ها برای حذف خطرات و افزایش مدیریت لازم است.
در حال حاضر، محافظ‌های کaut;بر کائوچو برای محافظت از تبدیل‌کننده‌های جریان در مناطق تبدیل‌کننده ولتاژ پایین محلی از نور فرابنفش و باران استفاده می‌شوند. اما روش‌های مختلف ثابت‌سازی محافظ باعث می‌شود که بعضی از آنها با گذشت زمان جدا شوند. همچنین، تبدیل‌کننده‌هایی که زیر جعبه‌های گرمکن بر روی پشتیبان‌های جداگانه نصب شده‌اند، اگرچه مقاوم در برابر باد هستند، اما اجازه ورود آب از پایین را می‌دهند و هسته‌ها را زنگ‌زدن می‌کنند و دقت را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
2 ایده‌های توسعه دستگاه‌های جمع‌آوری برق
تحقیق و توسعه از تجهیزات و قطعات بالغ و قابل اعتماد استفاده می‌کند و از راه‌حل‌های اثبات‌شده بهره می‌برد. تحقیقات کلیدی:
2.1 طراحی تبدیل‌کننده جریان تخصصی
طراحی یک تبدیل‌کننده برای استفاده خارج از ساختمان، نصب روی خط (ساختار باز) و نگهداری کابل. بخش‌های جداشونده آن به دهانه‌ی میله خط متصل می‌شوند و مطابق با نیازهای پارامترهای الکتریکی شرکت برق محلی برای به‌روزرسانی جعبه جمع‌آوری برق تبدیل‌کننده توزیع طراحی شده‌اند.
2.2 تحقیق دستگاه گرفتن برق از سوراخ‌کاری
توسعه یک دستگاه برای گرفتن برق از کابل اصلی تبدیل‌کننده برای اندازه‌گیری و کنترل. این دستگاه با تبدیل‌کننده یکپارچه شده است. عایق بین نقطه سوراخ‌کاری و پیچش ثانویه تبدیل‌کننده باید ۱.۲ برابر عایق تبدیل‌کننده‌های ولتاژ پایین معمولی (مقاومت یک دقیقه به ولتاژ ۳ کیلوولت) باشد. عایق بین نقطه سوراخ‌کاری و پشتیبان تبدیل‌کننده نیز باید این استاندارد را برآورده کند.
ولتاژ از نیلم سوراخ‌کاری از طریق یک سوئیچ (یکپارچه با تبدیل‌کننده) قبل از خروج رهاسازی می‌شود.
2.3 طراحی تطبیق با محیط
این دستگاه باید مقاوم در برابر آب، رطوبت و نور فرابنفش باشد، قادر به کار در دمای -۲۵ درجه سانتیگراد تا ۷۰ درجه سانتیگراد برای مدت طولانی، مقاوم در برابر توفان‌های سطح ۱۲ و زلزله‌های سطح ۸ و دارای محافظت IP67 باشد.
آزمون‌های نمونه
نمونه‌ها تحت آزمون‌های زیر قرار می‌گیرند:
3 توسعه دستگاه‌های ولتاژ پایین یکپارچه خارج از ساختمان
3.1 طراحی تبدیل‌کننده جریان ولتاژ پایین یکپارچه خارج از ساختمان
به عنوان هسته دستگاه جمع‌آوری، تبدیل‌کننده طراحی دایره‌ای سنتی را کنار می‌گذارد. با استفاده از بدنه مربعی (مناسب دهانه میله‌های سیمانی)، آن را از طریق پیچ‌ها ثابت می‌کند که تأثیرات دقت ناشی از باد و لرزش را کاهش می‌دهد. خطوط ثانویه از سیم RV با مقطع ۲.۵ میلی‌متر استفاده می‌کنند؛ ساختار باز امکان نصب روی خط را فراهم می‌کند.
هسته از فولاد سیلیسیوم ZW80 شرکت Nippon Steel با ضخامت ۰.۲۳ میلی‌متر (قابل جدا، دارای نفوذپذیری اولیه بالا و تلفات کم) استفاده می‌کند که دقت کلاس ۰.۵S را برآورده می‌کند. بدنه از پلی‌کربنات است و داخل آن با رزین اپوکسی ریخته شده است تا پایداری و عایق بندی فراهم شود.
3.2 طراحی واحد گرفتن برق از سوراخ‌کاری
نیلم سوراخ‌کاری و سوئیچ در پایین تبدیل‌کننده قرار دارند. نیلم عمود بر سوراخ داخلی (به سمت مرکز آن اشاره می‌کند) قابل تنظیم است (طول حرکت ≥ ۱/۲ قطر سوراخ داخلی، با پیچ‌ها تنظیم می‌شود، گشتاور ≥ ۱ N·m). به سوئیچ تبدیل‌کننده متصل شده و از طریق سیم RV با مقطع ۱.۵ میلی‌متر خارج می‌شود. سوئیچ داخل ریخته شده و دسته آن با سیلیکون بسته شده است تا تناسب محکمی داشته باشد.
3.3 طراحی مقاوم در برابر آب، رطوبت و نور فرابنفش
بدنه تبدیل‌کننده با رزین اپوکسی ریخته شده است تا عایق‌بندی و بسته‌بندی کامل را فراهم کند. شیارهای با عایق سیلیکون در سطوح تقسیم‌شده جلوگیری از ورود آب و رطوبت می‌کنند.
سوئیچ داخل ریخته شده است؛ دسته قابل حرکت و ریشه‌های خطوط خارجی با سیلیکون بسته شده یا یکپارچه ریخته شده‌اند و هیچ نقطه زنده‌ای قابل مشاهده نیست.
استفاده از پلی‌کربنات و کائوچو سیلیکون (اثبات‌شده مقاوم در برابر نور فرابنفش، کند آبستن و عمر خدمت ۳۰+ سال).
4 نتیجه‌گیری
تبدیل‌کننده جریان ولتاژ پایین یکپارچه خارج از ساختمان دارای ساختار باز تقسیم‌شده است که نصب آسان و کار روی خط را ممکن می‌سازد. بخش‌های تقسیم‌شده آن به دهانه متصل می‌شوند و کابل‌ها را با مقاومت کششی و برشی قوی نگه می‌دارند.
این دستگاه سیگنال‌های جریان/ولتاژ (از جمله توان) را برای جمع‌آوری در منطقه تبدیل‌کننده روی میله یکپارچه می‌کند. یک سوئیچ روی خط ولتاژ خارجی برای تأمین نیازهای شخصی‌سازی شده وجود دارد.
نیلم سوراخ‌کاری قابل تنظیم برای کابل‌های با ضخامت و عایق‌بندی مختلف مناسب است. با عایق‌بندی و بسته‌بندی کامل (IP67)، قابلیت اطمینان را تضمین می‌کند.
در حال حاضر تقسیم‌شده (حجم بزرگ)، بهینه‌سازی آینده به ساختار سه‌فازی برای تطبیق با سناریوهای بیشتر و بهبود مدیریت دقیق تلفات خطی سیستم برق انجام خواهد شد.
