மின்சார அளவைக் காணல்: சுழற்சி-மின் மாதிரி மாற்றிகளின் மூலம் வாயு உள்ளடக்கு மாற்றிகளில் (GIS)

மின்சார வலையின் அதிகரித்த சிக்கலான அமைப்பு, முக்கியத்துவத்தில் மின்-இலக்கியியல்-அடிப்படையான சாதனங்களின் இணைப்புடன், பின்னோக்கம் வழங்கக்கூடிய அளவுகோல் தொழில்நுட்பங்களை தேவைப்படுத்துகிறது. இவை உயர்-வெப்பமான மின்சாற்றின் உயர்-தரத்தின் கூறுகளை துல்லியமாக அறிய முக்கியமானவை. மாறுநிலை மற்றும் நிலையான மின்சாற்று அளவீடுகளில், மின்சாற்று மாற்றிகளில் மின்சார இணைப்பு பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின்சாற்று மாற்றியின் தவறு நேரடியாக அதன் மைக்கையின் மைக்காட்டுதலுடன் தொடர்புடையது. இந்த தனிமையான இணைப்பு இயல்பாக இந்த மைக்கு போட்டியைக் குறைக்கும் முறைகளை ஆராய வைக்கிறது. ஒரு இந்த முறை சுழிய மைக்கு தொழில்நுட்பமாகும். இந்த தொழில்நுட்பத்தில், சுழிய மைக்கு உருவாக்கும் ஒரு சமான நிரப்பு மின்சாற்று மைக்கையினுள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

சுழிய மைக்கு மின்சாற்று மாற்றிகள் குறைந்த அளவிலான அளவுகோல் தொழில்நுட்பங்களின் (LPITs) பிரிவில் உள்ளன. LPITs என்பன பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன, அவற்றில் சிறிய அளவு, குறைந்த அளவிலான மின்சாற்று உபயோகம், அதிக பாதுகாப்பு, அதிக துல்லியம், மற்றும் அதிக சிக்கல் நம்பிக்கை உள்ளன. IEC61850-9-2 மானத்துடன் இணைப்பு நிலையங்களில் தொலைவி தொடர்பு நிறுவப்பட்டு, மாற்று மின்காப்பு நிலையங்களில் (GIS) LPITs பயன்பாடு அதிகமாக இருக்கும்.

மைக்கையினுள் உள்ள மைக்கை அளவிடும் ஒரு அளவுகோல் விரிவு உள்ளது. ஒரு மூடிய வளைவு கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, வலையாக்கியின் மற்றும் பின்திட்ட விரிவு உள்ளது, இரண்டாம் மின்சாற்றை உருவாக்குகிறது. இந்த இரண்டாம் மின்சாற்று முதல் மின்சாற்றால் உருவாக்கப்பட்ட மைக்கையை எதிர்த்து விரிவாக்கப்பட்டு, ஒரு “சுழிய மைக்கு CT” உருவாக்குகிறது. 

இந்த இரண்டாம் மின்சாற்று பிறகு ஒரு துல்லியமான போக்கு மோதல் ரோட்டரின் மூலம் கடந்து வரும், முதல் மின்சாற்றுக்கு விகிதமான ஒரு மின்னழுத்த சான்றை உருவாக்குகிறது. இந்த அமைப்பில், மைக்கையின் மைக்கு பொருள் விரிவாக்கம் அல்லது நிறைவு விளைவுகள் இல்லாமல் தானமாக உள்ளது. இருந்தாலும், DC அல்லது குறைந்த அளவிலான வெப்பமான நிலைகளில், மைக்கு நீக்க முறை சவால்களை முன்பெறுகிறது. இந்த நிலைகளில், அளவுகோல் விரிவு மைக்கையின் மைக்கை அளவிட முடியாது, மேலும் மைக்கை செயல்திறனாக நீக்க முடியாது. 

DC அளவுகளுக்கு ஒரு DC மைக்கு அளவுகோலை இணைக்கிறது. இது மைக்கையினுள் அமைக்கப்பட்ட ஒரு Hall அளவுகோல் அல்லது இரண்டு கூடுதல் கட்டுப்பாட்டு மற்றும் அளவுகோல் விரிவுகளுடன் ஒரு மைக்கு-கை சுற்று இருக்கலாம்.சுழிய மைக்கு மின்சாற்று மாற்றிகளின் நன்மைகள்AC சுழிய மைக்கு அளவுகோல்கள் அதிக நேர்கோட்டு மற்றும் துல்லியத்தை காட்டுகின்றன. அவை மைக்கை மைக்கு பொருளின் அம்சங்களுக்கு எதிர்த்தாக உள்ளன, இதனால் ஒரு சிறிய கட்டுப்பாட்டு தவறு இருக்கும். இந்த அளவுகோல்களின் துல்லியம் முதன்மையாக போக்கு மோதல் ரோட்டரின் துல்லியத்தை நிர்ணயிக்கிறது.

Hall அளவுகோல் அல்லது மைக்கு-கை தொடர்பான கண்காணிப்பை இணைக்கும் மூலம் DC மின்சாற்று அளவிட முடியும்.இந்த அளவுகோல்கள் வெவ்வேறு மின்காந்த விளைவுகளுக்கு மிகவும் எதிர்த்தாக உள்ளன, இதனால் வெவ்வேறு மின்காந்த சூழ்நிலைகளில் நம்பகமான செயல்திறனை உற்பத்தி செய்கிறது.சுழிய மைக்கு மின்சாற்று மாற்றிகளின் குறைகள் அளவுகோல் வெளியே ஒரு மின்சாற்று ஆதாரம் மற்றும் ஒரு வலையாக்கியை தேவைப்படுத்துகிறது. இரண்டாம் வடிவில் வெளியே ஒரு தவறு செயல்பட்டால், அது பொருந்தாமல் மின்னழுத்தங்களை உருவாக்கும், இது பாதுகாப்பு அபாயத்தை ஏற்படுத்துகிறது.Kii-Channel திட்டத்தில் 500 kV DC GIS வெளியில் உள்ள HVDC இணைப்பு மூலம் சுழிய மைக்கு CTs பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 

படம் 2 இல், CT இன் தொகுதிகளின் விபரங்கள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. அளவிட வேண்டிய மின்சாற்று (Ip), இரண்டாம் வடிவில் (Ns) உள்ள மின்சாற்று (Is) மூலம் உருவாக்கப்பட்ட மைக்கையை பாதிக்கிறது.GIS பிரிவில் உள்ள மூன்று டோராயல் மைக்கைகள் மைக்கையை அளவிடுகின்றன. (N1) மற்றும் (N2) மைக்கைகள் மீதமிருக்கும் மைக்கின் DC கூறுகளை அளவிடுவதற்கு அமைக்கப்பட்டுள்ளன, (N3) மைக்கை AC கூறை அளவிடுவதற்கு அமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு ஒலிப்பான மைக்கு (N1) மற்றும் (N2) DC-மைக்கு அளவுகோல் மைக்கைகளை எதிரொளிப்பு திசைகளில் நிறைவு அடைய வழியிடுகிறது.

மீதமிருக்கும் DC மைக்கு சுழியமாக இருந்தால், இரு திசைகளிலும் உருவாக்கப்பட்ட மின்சாற்று உச்சிகள் சமமாக இருக்கும். இருந்தாலும், DC மைக்கு சுழியமல்லாததாக இருந்தால், இந்த உச்சிகளின் வித்தியாசம் மீதமிருக்கும் DC மைக்குக்கு விகிதமானதாக இருக்கும். (N3) மூலம் அளவிடப்பட்ட AC கூறுடன் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு கட்டுப்பாட்டு வளைவு உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த வளைவு (Is) இரண்டாம் மின்சாற்றை உருவாக்குகிறது, இதனால் மொத்த மைக்கு நீக்கப்படுகிறது. ஒரு மின்சாற்று வலையாக்கி (Is) இரண்டாம் வடிவில் (Ns) மின்சாற்றை வழங்குகிறது. பின்னர், இரண்டாம் மின்சாற்று போக்கு மோதல் ரோட்டரின் மூலம் கடந்து வரும், இது மின்சாற்றை ஒரு சமமான மின்னழுத்த சான்றாக மாற்றுகிறது. அளவுகோலின் துல்லியம் போக்கு மோதல் ரோட்டரின் துல்லியத்துடன் வித்திரம் வலையாக்கியின் நிலைத்தன்மையை நிர்ணயிக்கிறது.

சுழிய மைக்கு மின்சாற்று மாற்றிகள் AC மற்றும் AC/DC அளவிடல்களுக்கான துல்லியமான அலங்காரங்களாக அமைக்கப்பட்டுள்ளன. தற்போது, அவை முக்கியத்துவத்தில் உயர்-வெப்பமான நிலையான மின்சாற்று (HVDC) மாற்று மின்காப்பு நிலையங்களில் (GIS) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. AC சுழிய மைக்கு மின்சாற்று மாற்றியின் அளவிடல் தத்துவம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.