Pagsukod sa kasalukuyan pinaagi niini nga walay flux na transpormador sa kasalukuyan sa gas insulated switchgear (GIS)

Ang pagdako sa komplikado sa grid sa kuryente, lalo na sa pag-ugmad sa mga device nga gisubli sa power-electronic, nagkinahanglan og mga tekniko sa pagsukod nga makatrace. Kini importante aron makuha ang hustong sukat sa high-frequency components sa mataas nga kuryente. Sa pag-sukod sa AC ug DC kuryente nga walay intrusyon, gigamit ang magnetic coupling sa current transformers.

Ang error sa current transformer direktang may kalabutan sa magnetization sa iyang core. Kini nga natural nga koneksyon nagpapabilin sa pag-explore sa mga paraan aron mapagbalanse ang magnetic flux. Isip usa ka approach, ang zero-flux technique. Sa kini nga teknika, isulod ang balancing compensating current aron mag-zero-flux ang magnetic core.

Ang zero-flux current transformers kasagaran sa category sa Low-Power Instrument Transformers (LPITs). Ang LPITs naggahin og daghang abilidad, sama sa mas gamay nga size, mas lawas nga power consumption, mas maayo nga seguridad, mas mahimong accurate, ug mas maayo nga signal reliability. Tungod sa implementasyon sa digital communication sa mga substation batasan sa IEC61850-9-2, ang paggamit sa LPITs sa Gas-Insulated Substations (GIS) mas mao ang magiging ordinaryo.

Ang detection winding responsable sa pag-sense sa magnetic flux sa core. Ang closed-loop control system, na may amplifier ug feedback winding, nag-generate og secondary current. Kini nga secondary current gi-design aron mog-counteract sa flux nga giproduce sa primary current, resulta niini ang “Zero-flux CT”. 

Ang secondary current makadawat sa precision burden resistor, na nag-generate og voltage signal nga proportional sa primary current. Sa kini nga setup, ang magnetic material sa core wala gyud excited, sigurado nga dili mag-exhibit og hysteresis o saturation effects. Pero, sa DC o low-frequency conditions, ang flux cancellation mechanism adunay suliran. Ang detection winding wala makasuportahan sa residual flux sa kini nga kondisyon, tungod kay dili ma-efficently cancel ang flux. 

Arong masukdan ang DC measurements, gi-incorporate ang DC flux sensor. Kini mahimo nga Hall probe nga embedded sa core o flux-gate circuit equipped sa duha pang additional control ug sensing windings. Advantages of Zero-flux Current TransformersAC zero-flux sensors nagpakita og taas nga linearity ug precision. Wala sila matutukan sa characteristics sa magnetic core, resulta niini ang gamay nga phase error. Ang accuracy sa kini nga sensors primary depende sa precision sa burden resistor.

Ang addition sa Hall probe o flux-gate detector makakapila sa measurement sa DC currents. Kini nga sensors labi nga resistant sa electromagnetic interference, sigurado nga reliable operation sa uban nga electromagnetic environments. Disadvantages of Zero-flux Current TransformersAng sensor nanginahanglan og external power supply ug amplifier aron makapabilin. Ang malfunctioning secondary circuit makakaprodukto og hazardous voltages, posing a safety risk. Example of Zero-flux Current Transformer Usage in the Kii-Channel Project HVDC Link for Outdoor 500 kV DC GISSa Kii-Channel project, gigamit ang zero-flux CTs. 

Figure 2 ipresentar ang block diagram ug hardware details sa CT. Ang current nga isulod, (Ip), nag-generate og magnetic flux nga influenced sa current (Is) sa secondary winding ((Ns)).Tulo ka toroidal cores, located sa loob sa GIS compartment, gigamit aron masensya ang flux. Ang Cores (N1) ug (N2) dedicated sa sensing sa DC components sa remaining flux, samtang (N3) responsible sa detecting sa AC component. Ang oscillator drive ang pair sa DC-flux-sensing cores ((N1) ug (N2)) sa saturation sa opposite directions.

Kon ang remaining DC flux zero, ang resulting current peaks sa duha ka directions sama. Pero, kon ang DC flux non-zero, ang difference sa kini nga peaks proportional sa residual DC flux. Sa pag-combine sa AC component detected sa (N3), established ang control loop. Kini nga loop generate ang secondary current (Is) sa sayon nga way nga i-nullify ang overall flux. Ang power amplifier supply ang current (Is) sa secondary winding (Ns). Subsequently, ang secondary current directed sa burden resistor, na convert ang current sa equivalent voltage signal. Ang measurement precision depende sa burden resistor ug stability sa differential amplifier.

Ang zero-flux current transformers mao ang precision instruments nga designed para sa AC ug AC/DC measurements. Karon, kasagaran kini gigamit sa High-Voltage Direct Current (HVDC) Gas-Insulated Substations (GIS). Ang measurement principle sa AC zero-flux current transformer ipresentar sa Figure 1.