Umezishaji wa mizigo kwa kutumia transforma ya mizigo ya flux sifuri katika vifaa vilivyovuviwa na chane (GIS)

Ukuaji wa umbo wa umeme, hasa kwa kuongeza vifaa vya umeme-vitambulisho, unahitaji utaratibu wa kutathmini ambao unaweza kutathmini. Hii ni muhimu sana kwa kutathmini komponenti za kiwango cha juu za umeme mikubwa. Katika kutathmini bila kutokosea na umeme AC na DC, upunganisho wa umeme katika trafomu za umeme unatumika sana.

Hata ya trafomu ya umeme ina uhusiano moja kwa moja na magnetization ya miundombinu yake. Uhusiano huu unanipiga mkono utafiti wa njia za kupunguza mzunguko huu wa umeme. Mbinu moja ni teknolojia ya zero-flux. Katika teknolojia hii, kuna kuongeza umeme wa kutoa mazingira sawa ili kutengeneza zero-flux ndani ya miundombinu ya umeme.

Trafomu za umeme za zero-flux zinafikiwa katika jamii ya Low-Power Instrument Transformers (LPITs). LPITs zina faida nyingi, ikiwa ni ukubwa mdogo, matumizi ya nguvu chache, usalama zaidi, uwakilishi zaidi, na uhakikisha wa ishara. Kwa kutumia mawasiliano ya digital katika majengo ya substation kulingana na masharti ya IEC61850-9-2, matumizi ya LPITs katika GIS zitakuwa zaidi ya kawaida.

Kutoka kwamba kusimamia mzunguko wa umeme ndani ya miundombinu. Mfumo wa kudhibiti wa silaha yenye amplifier na winding ya feedback, hutengeneza umeme wa pili. Umeme huu wa pili unatengenezwa kufanya kuzuia mzunguko unaotengenezwa na umeme wa kwanza, kwa hivyo kutengeneza "Zero-flux CT".

Umeme wa pili huo unapopita kwenye resistor maalum, hutengeneza ishara ya umeme ambayo ni sawa na umeme wa kwanza. Katika mfumo huu, viundombinu vya umeme vinavyotengenezwa vinabaki vibaya, kuhakikisha kwamba hayana athari za hysteresis au saturation. Lakini, kwa DC au tofauti ndogo, mekanizmo wa kuzuia mzunguko unapatikana na changamoto. Winding ya kusimamia haiwezi kutathmini mzunguko wa baadae, na kwa hivyo, mzunguko hauwezi kutengenezwa vizuri.

Kutathmini DC, sensor ya mzunguko wa DC unatumika. Hii inaweza kuwa Hall probe iliyowekwa ndani ya miundombinu au flux-gate circuit wenye windings za kudhibiti na kusimamia zaidi. Faida za Trafomu za Umeme za Zero-flux AC zero-flux sensors zina uwakilishi na uhakikisha wa kutosha. Wanaweza kukabiliana na sifa za miundombinu ya umeme, kwa hivyo kukabiliana na makosa ya fasi ndogo. Uhakikisha wa sensors haya unadhibitiwa kwa uhakikisha wa resistor ya kujaza.

Kuongeza Hall probe au flux-gate detector kunaweza kutathmini umeme wa DC. Sensors haya yanaweza kukabiliana na tathmini ya electromagnetic interference, kuhakikisha kazi ya kutosha katika mazingira mbalimbali. Demerits za Trafomu za Umeme za Zero-flux Sensor unahitaji umeme wa nje na amplifier kufanya kazi. Circuit ya pili inaweza kutengeneza umeme wa hatari, kuchelewesha hatari ya usalama. Mfano wa Kutumia Trafomu za Umeme za Zero-flux katika mradi wa Kii-Channel HVDC Link kwa GIS ya nje 500 kV DC Katika mradi wa Kii-Channel, trafomu za zero-flux CT zinatumika.

Figure 2 inatoa diagramu ya block na maelezo ya hardware ya CT. Umeme unaotathmini, (Ip), hutengeneza mzunguko wa umeme unayebainika na umeme (Is) katika winding ya pili ((Ns)). Toroidal cores tatu, zinazokuwa ndani ya kitengo cha GIS, zinatumika kutathmini mzunguko. Cores (N1) na (N2) zinatumika kutathmini komponenti za DC za mzunguko wala, na (N3) anachukua jukumu la kutathmini komponenti ya AC. Oscillator anadhibiti cores za kusimamia mzunguko wa DC ((N1) na (N2)) kwa kuboresha kwa vitendo tofauti.

Ikiwa mzunguko wa DC uliotengenezwa ni sifuri, current peaks katika vitendo vyote vitakuwa sawa. Lakini, ikiwa mzunguko wa DC si sifuri, tofauti kati ya peaks hizo itakuwa sawa na mzunguko wa DC wala. Kwa kushirikiana na komponenti ya AC inayotathmini (N3), loop ya kudhibiti imetengenezwa. Loop hii hutengeneza umeme wa pili (Is) kwa njia ya kutengeneza mzunguko wa jumla. Amplifier wa nguvu hunatoa umeme (Is) kwenye winding ya pili (Ns). Baada ya hii, umeme wa pili unapopitia kwenye resistor ya kujaza, anabadilisha umeme kwa ishara ya umeme. Uhakikisha wa kutathmini unadhibitiwa kwa resistor ya kujaza na ustawi wa differential amplifier.

Trafomu za umeme za zero-flux ni vifaa vyenye uhakikisha vya kutathmini umeme wa AC na AC/DC. Sasa, zinatumika zaidi katika High-Voltage Direct Current (HVDC) Gas-Insulated Substations (GIS). Sifa ya kutathmini trafomu ya umeme ya zero-flux inajulikana kwa Figure 1.