ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ (ECT) โซลูชันความแม่นยำสูง
I. จุดอ่อนและปัญหา
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้าแบบดั้งเดิม (CTs) มีข้อจำกัดโดยธรรมชาติ เช่น การอิ่มตัวของแม่เหล็ก ความถี่ที่แคบ และขนาดใหญ่ ทำให้ยากที่จะตอบสนองความต้องการในการวัดที่มีความแม่นยำสูงและช่วงไดนามิกกว้างของระบบไฟฟ้าอัจฉริยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การไหลของกระแสไฟฟ้าที่สูงหรือสภาพการทำงานที่มีฮาร์โมนิกซับซ้อน ความแม่นยำจะลดลง ทำให้ความปลอดภัยและการทำงานทางเศรษฐกิจของระบบไฟฟ้าเสื่อมโทรม
II. การพัฒนาเทคโนโลยีหลัก: สถาปัตยกรรมการเพิ่มความแม่นยำหลายมิติ
โซลูชันนี้สามารถบรรลุความแม่นยำระดับ ±0.1% (คลาส 0.1) ในทุกสภาพการทำงาน ซึ่งเกินมาตรฐาน IEC 61869 ผ่านการรวมเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่มีนวัตกรรม อัลกอริธึมการชดเชยอัจฉริยะ และการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลที่ได้รับการปรับแต่ง
แนวทางเทคโนโลยีหลัก:
- นวัตกรรมชั้นตรวจจับเสียงรบกวนต่ำ
- การออกแบบขดลวดแกนอากาศที่มีความเชิงเส้นสูง: ใช้เทคนิคการพันขดลวดที่มีความแม่นยำและแกนแม่เหล็กนาโนคริสตาไลน์ เพื่อลดการสูญเสียจากกระแสน้ำวนความถี่สูง ทำให้ความผิดพลาดเฟส < 0.1° ภายในช่วงความถี่ 10Hz ~ 5kHz
- เทคโนโลยีการจ่ายไฟด้วยตนเองจากกระแสไฟฟ้าเล็กๆ: ออกแบบวงจรที่จ่ายไฟด้วยตนเอง (กระแสเริ่มต้นขั้นต่ำ 0.5A) เพื่อกำจัดการรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟภายนอก ทำให้การวัดกระแสไฟฟ้าที่ต่ำมีความแม่นยำมากขึ้น
- ระบบการชดเชยอุณหภูมิแบบไดนามิก
- การสอบเทียบการรวมเซ็นเซอร์หลายตัว: รวมเซ็นเซอร์อุณหภูมิ/แรงสั่นสะเทือน/สนามไฟฟ้า เพื่อสร้างเมทริกซ์พารามิเตอร์สภาพแวดล้อมในเวลาจริง ทำการแก้ไขความคลาดเคลื่อนจากการเปลี่ยนแปลงผ่านโมเดลการชดเชย AI (LSTM neural network)
- สายการประมวลผลดิจิทัลป้องกันการรบกวน
|
โมดูล |
โซลูชันทางเทคนิค |
การช่วยเหลือในความแม่นยำ |
|
การสุ่มตัวอย่าง ADC |
ADC 24-bit Σ-Δ + การกระจายสัญญาณนาฬิกาแบบซิงโครนัส |
ลดเสียงรบกวนจากการควอนไทซ์ 60% |
|
การกรองดิจิทัล |
ธนาคารกรอง FIR แบบปรับตัว |
อัตราส่วนการปฎิเสธฮาร์โมนิก > 80dB |
|
การส่งข้อมูล |
ช่องทางไฟเบอร์สามชั้น + ตรวจสอบ CRC32 |
อัตราบิตผิดพลาด < 10⁻¹² |
III. การเปรียบเทียบการตรวจสอบความแม่นยำ (สภาพแวดล้อมทั่วไป)
|
สภาพการทดสอบ |
ความผิดพลาดของ CT แบบดั้งเดิม |
ความผิดพลาดของโซลูชัน ECT ที่เสนอ |
ปัจจัยการปรับปรุง |
|
กระแสไฟฟ้าตามกำหนด (50Hz) |
±0.5% |
±0.05% |
10x |
|
โอเวอร์โหลด 20% (ฮาร์โมนิก 30%) |
±2.1% |
±0.12% |
17.5x |
|
อุณหภูมิต่ำสุด (-40°C) |
±1.8% |
±0.15% |
12x |
IV. คุณค่าในการประยุกต์ใช้
- ความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า: ความแม่นยำในการวัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นเป็น 99.9% ทำให้ความถูกต้องในการทำงานของระบบป้องกันวงจร > 99.99%
- การจัดการพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ: ความผิดพลาดในการวัดฮาร์โมนิกที่มีช่วงความถี่กว้าง < 0.5% ทำให้สามารถวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ
- การขยายตัวอย่างอัจฉริยะ: รองรับโปรโตคอล IEC 61850-9-2LE ตามธรรมชาติ ทำให้สามารถรวมเข้ากับระบบสถานีไฟฟ้าดิจิทัลได้อย่างราบรื่น
