Staðanmæling með núllflæðisstraumavendingar í gasselduðu skiptakerfi (GIS)

Ofbeldið af orkugrunnum, sérstaklega með innifali þátta sem byggja á rafmagns-eðlisfræði, krefst mælingar efnis sem er mögulegt að fylgjast. Þessi tekníkur eru mikilvægar til að nákvæmt staðfesta háfrekasta hluti í stóra straumum. Í óþróttuðu mælingu bæði gervigangs- og jafnvægisstrauma er víðtæk notkun ferromagnetískrar tengingar í straumabreytendum.

Villur í straumabreytendum hafa beint samband við magnetið á kjarnanum. Þessi undandi tengsl leiða sjálfgefið til skoðunar aðferða til að lágmarka þessa ferroflæði. Einn slíkur aðferð er zero-flux aðferðin. Í þessari aðferð er innleiðað jöfnandi samstillandi straumur til að framkalla zero-flux innan ferrokjarnans.

Zero-flux straumabreytendur falla undir flokk Low-Power Instrument Transformers (LPITs). LPITs bera mörg kosti, svo sem minni stærð, lægra orkuforritun, betri öryggis, hærri nákvæmni og bætt bókstaflega treystileiki. Með innleiðslu dígítuls sögu í dreifistöðvar eftir IEC61850-9-2 staðlinum, mun notkun LPITs í Gas-Insulated Substations (GIS) verða algengari.

Upptökaspurning er ábyrg fyrir að greina ferroflæði innan kjarnans. Lokaður stýrisslóð, sem samanstendur af forstækkara og endurspjaldisparning, myndar sekundaristraum. Þessi sekundaristraum er búinn til til að mótmæla flæðinu sem myndast af fyrsta strauminum, þannig að "Zero-flux CT" kemur til stofnar. 

Sekundaristraumin fer síðan yfir nákvæma spennubirtingara, sem myndar spenna sem er hlutfallsleg við fyrsta strauminum. Í þessu uppsetningu er ferrokjarnið ekki frekar frekar, sem tryggir að það komi ekki hysteresis né metnings áhrif. En við DC eða lágfrekasta skilyrðum, kemur flæðimótmælanar aðferðini á óvart. Upptökuspurningin er ekki fær um að mæla eftirliggjandi flæði undir slíkum skilyrðum, og því getur flæðið ekki verið nákvæmt mótmælt. 

Til að takast á móti DC mælingum, er innifalið DC-flux sýnari. Þetta getur verið Hall próf sem er innsettur innan kjarnans eða flux-gate sporunarekip sem er úrustaður með tvö aukaleg stýringar- og upptökuspurningar. Fornemi Zero-flux Straumabreytenda AC zero-flux sýnari sýna hár línuleika og nákvæmni. Þeir eru óhætt fyrir ferrokjarna eiginleika, sem gerir að litlu falesi villu. Nákvæmni þessara sýnara er aðallega ákvörðuð af nákvæmni spennubirtingara. Bætting Hall prófs eða flux-gate spori vegleiðir mælingu DC strauma. Þessir sýnari eru mjög óhætt fyrir rafmagns störðar, sem tryggir trúnaðarlega virka í ýmsum rafmagnsfarskerfum. Ófornemi Zero-flux Straumabreytenda Sýnarin þarf ytri orkutöku og forstækkara til að virka. Ekki vel virkandi sekundarislóð hefur mögulega að mynda hættulegar spennur, sem gefur öryggishættu. Dæmi um Notkun Zero-flux Straumabreytenda í Kii-Channel Verkefni HVDC Tengingu fyrir Utanaðkomandi 500 kV DC GIS Í Kii-Channel verkefninu, eru zero-flux CT notuð. 

Mynd 2 sýnir blokkmyndina og tæknilegu upplýsingarnar fyrir CT. Straumurinn sem á að mæla, (Ip), myndar ferroflæði sem er áhrif á strauman (Is) í sekundarisparningunni ((Ns)).Þrír toroidala kjarnar, staðsettir innan GIS hlutarins, eru notuð til að greina flæði. Kjarnarnir (N1) og (N2) eru settir til að greina DC-hlutina af eftirliggjandi flæði, en (N3) er ábyrg fyrir að greina AC-hlutinn. Skelfari dreifir pör DC-flux-greiningarkjarna ((N1) og (N2)) í mótsögunum áttum. Ef eftirliggjandi DC-flæði er núll, verða straumar topppunktarnir báðar áttir jafn. En ef DC-flæði er ekki núll, er munurinn milli þessara topppunkta hlutfallslegur við eftirliggjandi DC-flæði. Með því að sameina AC-hlutinn sem greindur er af (N3), er stofnuð stýringaslóð. Þessi slóð myndar sekundaristraum (Is) þannig að hann eyðir heildarflæðinu. Kraftforstækkara veitir strauman (Is) til sekundarisparningar (Ns). Síðan fer sekundaristraumin til spennubirtingara, sem breytir straum í jafngildri spenna. Mælingarnákvæmni er ákvörðuð af bæði spennubirtingara og öruggleika mismunarmagnaráðunar.

Zero-flux straumabreytendur eru nákvæmur tæki sem eru búin til fyrir AC og AC/DC mælingar. Í dag eru þeir mest notaðir í Hágildis beinnstraums (HVDC) Gas-Insulated Substations (GIS). Mælingarfundur AC zero-flux straumabreytanda er sýnt í Mynd 1.