Χαρακτηριστικά απόδοσης και δομική σχεδίαση εξωτερικών πυλωνοθέτων βακουύμικών ανακόπτων
Από το 2009 έως το 2010, η Κρατική Δίκτυο ήταν στη φάση δοκιμής του προγραμματισμού του εξυπερληπτικού δικτύου, εστιάζοντας στην ανάπτυξη του σχεδίου ανάπτυξης του ισχυρού εξυπερληπτικού δικτύου, στην έρευνα και ανάπτυξη κλειδιώδων τεχνολογιών, στην κατασκευή εξοπλισμού και στην εφαρμογή δοκιμαστικών έργων σε διάφορους τομείς. Η περίοδος από το 2011 έως το 2015 σήμανε τη φάση πλήρους κατασκευής, κατά την οποία δημιουργήθηκε αρχικά ένα σύστημα λειτουργικού ελέγχου και διαδραστικών υπηρεσιών για το εξυπερληπτικό δίκτυο, ενώ επιτεύχθηκαν σημαντικές πρόοδοι σε κλειδιώδεις τεχνολογίες και εξοπλισμό, οδηγώντας στην ευρεία εφαρμογή τους.
Από το 2016 έως το 2020, άρχισε η φάση ηγεμονίας και αναβάθμισης, με την πλήρη εγκατάσταση ενός ομοιογενούς και ισχυρού εξυπερληπτικού δικτύου, και οι τεχνολογίες και ο εξοπλισμός φτάνουν σε διεθνές προηγμένο επίπεδο. Έως τότε, η δυνατότητα βελτιστοποίησης της διανομής πόρων του δικτύου θα είχε βελτιωθεί σημαντικά. Για να απαντήσει στους στόχους ανάπτυξης του εθνικού εξυπερληπτικού δικτύου, απαιτείται από τους εγκατεστημένους στο έξω εισαγωγικούς στην πυλώνα βακουομέτρικους αναπτύσσοντες προστασία με υψηλή ευαισθησία, που σημαίνει χαμηλή ελάχιστη τιμή λειτουργίας πρωτογενούς ρεύματος.
Επομένως, εκτός από την εξοπλισμό των τριών φάσεων με ξεχωριστό μετατροπέα ρεύματος για διαφορική προστασία, οι εγκατεστημένοι στο έξω εισαγωγικοί στην πυλώνα βακουομέτρικοι αναπτύσσοντες πρέπει επίσης να εξοπλιστούν με μετατροπείς υπόλοιπου ρεύματος για προστασία με υπολογιστή για να παρέχουν ακριβή προστασία από διαρροές για τον υπολογιστή. Οι παραδοσιακοί μετατροπείς υπόλοιπου ρεύματος είναι μεγάλοι σε μέγεθος, βαριά και χαμηλής ακρίβειας.
Επηρεαζόμενοι από παράγοντες όπως περιορισμένος χώρος εγκατάστασης και μεγάλες δευτερεύουσες οδοί, δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις προστασίας με υπολογιστή για τους εγκατεστημένους στο έξω εισαγωγικούς στην πυλώνα βακουομέτρικους αναπτύσσοντες. Σήμερα, όλοι οι εγκατεστημένοι στο έξω αναπτύσσοντες που μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις του εθνικού εξυπερληπτικού δικτύου παράγονται από εξωτερικές επιχειρήσεις, που οδηγούν σε υψηλό κόστος. Για να προσαρμοστούν στις απαιτήσεις ανάπτυξης του εθνικού εξυπερληπτικού δικτύου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν εγκατεστημένοι στο έξω αναπτύσσοντες που να ικανοποιούν τις ανάγκες του εθνικού εξυπερληπτικού δικτύου.
Τώρα, το κύριο τεχνικό πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπίσουμε είναι η ανάπτυξη μετατροπέων υπόλοιπου ρεύματος για προστασία με υπολογιστή που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με αυτούς τους αναπτύσσοντες, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις εγκατάστασης σε μικρούς χώρους, υψηλής ευαισθησίας προστασίας από διαρροές με υπολογιστή, και ακριβούς λειτουργίες, και πρώτοι να επιτευχθεί η εγχώρια παραγωγή μετατροπέων υπόλοιπου ρεύματος για προστασία με υπολογιστή.
Εφαρμογές και Απαιτήσεις Απόδοσης των Μετατροπέων Υπόλοιπου Ρεύματος για Προστασία με Υπολογιστή
Ο μετατροπέας υπόλοιπου ρεύματος (μετατροπέας ρεύματος μηδενικής ακολουθίας) είναι ένα εξειδικευμένος μετατροπέας ρεύματος σχεδιασμένος για τη μετατροπή του υπόλοιπου ρεύματος (ρεύμα μηδενικής ακολουθίας). Χρησιμοποιείται για προστασία από μονοφασική σύνδεση σε συστήματα με αμεδωτό νετράλιο. Τα τρία φάσης ωδικά διαβιβάζονται ταυτόχρονα μέσω του παραθύρου πυρήνα του μετατροπέα, λειτουργώντας ως πρωτογενής στρέψη του μετατροπέα.
Κατά την κανονική λειτουργία του συστήματος, η φασική άθροιση των τριών φάσης ρευμάτων είναι μηδέν, και δεν υπάρχει έξοδος από τη δευτερεύουσα πλευρά του μετατροπέα υπόλοιπου ρεύματος. Όταν συμβεί μονοφασική σύνδεση σε κάποια γραμμή, το πρωτογενές ρεύμα του μετατροπέα υπόλοιπου ρεύματος φτάνει στην ελάχιστη λειτουργική τιμή του ρελέ ή της προστασίας με υπολογιστή, ενεργοποιώντας τη συσκευή προστασίας.
Σε παραδοσιακούς μετατροπείς υπόλοιπου ρεύματος, η δευτερεύουσα πλευρά συνδέεται άμεσα με ένα ρελέ. Επειδή ο αριθμός των στροφών της πρωτογενούς στρέψης του μετατροπέα είναι συνήθως 1, ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας στρέψης είναι πολύ μικρός. Η ελάχιστη λειτουργική τιμή του πρωτογενούς ρεύματος των παραδοσιακών μετατροπέων υπόλοιπου ρεύματος είναι συνήθως μεταξύ 2.4A και 10A, ενώ η προσδιορισμένη λειτουργική τιμή του πρωτογενούς ρεύματος των παραδοσιακών μετατροπέων υπόλοιπου ρεύματος είναι συνήθως επιλεγμένη στο διάστημα 15A έως 300A. Για να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις ακρίβειας, η διατομή του πυρήνα του μετατροπέα σχεδιάζεται να είναι σχετικά μεγάλη, προκαλώντας μεγάλο μέγεθος, βάρος, χαμηλή ακρίβεια και μικρή δευτερεύουσα φορτία.
Όταν το ρεύμα σφάλματος είναι λιγότερο από 2.4A, το ρεύμα που παράγεται από τον παραδοσιακό μετατροπέα δεν είναι αρκετό για να ενεργοποιήσει το ρελέ, δημιουργώντας μια "νεκρή ζώνη". Επομένως, για να επιτρέπει ο μετατροπέας να παρέχει ακριβή προστασία για τον υπολογιστή σε ευρύ φάσμα λειτουργικών ρευμάτων χωρίς "νεκρή ζώνη", είναι απαραίτητο να σχεδιαστεί ένας ειδικός μετατροπέας υπόλοιπου ρεύματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με την προστασία με υπολογιστή.
Περιορισμένος από τον χώρο εγκατάστασης του αναπτύσσοντος, ο ειδικός μετατροπέας υπόλοιπου ρεύματος που χρησιμοποιείται με προστασία με υπολογιστή πρέπει όχι μόνο να είναι μικρός σε μέγεθος και ελαφρύς σε βάρος, αλλά απαιτεί επίσης υψηλή ακρίβεια δευτερεύουσας έξοδου και μεγάλη δευτερεύουσα φορτία. Γενικά, το πρωτογενές λειτουργικό ρεύμα του μετατροπέα απαιτείται να είναι μεταξύ 0.2A και 10A. Εάν ο μετατροπέας μπορεί να εγγυηθεί καλή γραμμικότητα και ευαισθησία υπό την προϋπόθεση μεγάλης δευτερεύουσας φορτίας, μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της προστασίας με υπολογιστή και να αποφύγει την εμφάνιση "νεκρής ζώνης."
Δομικό Σχεδιασμός Μετατροπέων Υπόλοιπου Ρεύματος για Προστασία με Υπολογιστή
Επιλογή Παραμέτρων Προσδιορισμένης Φορτίας του Μετατροπέα
Οι εγκατεστημένοι στο έξω εισαγωγικοί στην πυλώνα βακουομέτρικοι αναπτύσσοντες εγκαταστάνονται συνήθως στο έξω και είναι μακριά από τα υποστηρικτικά συστήματα αυτοματοποίησης. Ωστόσο, η φορτία που απαιτείται από την προστασία με υπολογιστή είναι πολύ χαμηλή. Κατά τη σχεδίαση του μετατροπέα υπόλοιπου ρεύματος, η προσδιορισμένη φορτία λαμβάνει κυρίως υπόψη τη φορτία της δευτερεύουσας οδού του μετατροπέα. Επειδή η συσκευή προστασίας με υπολογιστή είναι συνήθως μακριά από τον εγκατεστημένο στο έξω εισαγωγικό στην πυλώνα αναπτύσσοντα, η προσδιορισμένη φορτία του μετατροπέα επιλέγεται συνήθως να είναι σχετικά μεγάλη, με το μέγιστο να φτάνει περίπου 200Ω (αυτή η φορτία μπορεί να καθοριστεί σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση του χρήστη).
Επιλογή του Αριθμού Στροφών της Πρωτογενούς και Δευτερεύουσας Στρέψης, Μορφής και Υλικού του Πυρήνα
Οι μετατροπέας υπόλοιπου ρεύματος για προστασία με υπολογιστή απαιτούν εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία και πρέπει να ανταποκρίνονται γρήγορα και ακριβώς. Η ευαισθησία αναφέρεται στην ικανότητα της δευτερεύουσας στρέψης του μετατροπέα να ανταποκρίνεται στο ρεύμα διαρροής, η οποία μπορεί να περιγραφεί ως εξής: υπό μια συγκεκριμένη ποσότητα ρεύματος διαρροής, όσο υψηλότερη είναι η επαναφορική ηλεκτροκινητική δύναμη διαφορετικών μετατροπέων, τόσο υψηλότερη είναι η ευαισθησία τους.
Η ευαισθησία σχετίζεται με τον αριθμό των στροφών της πρωτογενούς και δευτερεύουσας στρέψης του μετατροπέα. Όσο περισσότερες στροφές έχει η δευτερεύουσα στρέψη, τόσο υψηλότερη είναι η ευαισθησία. Ο μετατροπέας υπόλοιπου ρεύματος εγκαταστάται άμεσα στα τρία φάσης πρωτογενή ωδικά, και το πρωτογενές ωδικό είναι η προστατευόμενη γραμμή, με τον αριθμό των πρωτογενών στροφών να είναι 1. Η αύξηση του αριθμού των πρωτογενών στροφών δεν είναι πρακτική.
Η επαναφορική ηλεκτροκινητική δύναμη της δευτερεύουσας στρέψης, U2=4.44f⋅N2⋅μ⋅I1⋅S, όπου:
I1 αντιπροσωπεύει το προσδιορισμένο πρωτογενές ρεύμα.
S είναι η διατομή του σιδηρού πυρήνα.
muis η μαγνητική διατεταγμένη.
f είναι η συχνότητα.
N2 είναι ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας στρέψης.
Όπως φαίνεται από τον τύπο, λόγω των περιορισμών της θέσης εγκατάστασης του μετατροπέα, τα εξωτερικά διαστήματα του μετατροπέα δεν μπορούν να είναι πολύ μεγάλα. Επομένως, η διατομή του σιδηρού πυρήνα του μετατροπέα είναι σχετικά μικρή. Για να ενισχυθεί η ευαισθησία του μετατροπέα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας στρέψης ή να βελτιωθεί η μαγνητική διατεταγμένη του σιδηρού πυρήνα του μετατροπέα.
Το προσδιορισμένο πρωτογενές ρεύμα των εγκατεστημένων στο έξω αναπτύσσοντων είναι συνήθως 630A ή λιγότερο. Λόγω της μικρής διατομής του σιδηρού πυρήνα του μετατροπέα, για να εξασφαλιστεί υψηλή ευαισθησία, μέσω πειραμάτων, ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας στρέψης είναι συνήθως α
