Paglutas ng mga Isyu sa Katumpakan sa Mababang Load: Ang Gabay sa Pag-upgrade ng Digital na Meter para sa Grid ng Power ng Oilfield

I. Pagpapakilala at Background​

Ang mga instrumento para sa pagsukat ng elektrisidad ay mahalagang mga aparato para sa pag-monitor upang matiyak ang ligtas, matatag, at ekonomikal na operasyon ng mga grid ng kuryente. Tradisyonal na malawakang ginagamit ang mga analog pointer-type electrical measurement indicating instruments sa mga substation ng grid ng langis. Gayunpaman, kasama ang pag-unlad ng grid at ang lumalaking pangangailangan para sa katumpakan at reliabilidad ng pagsukat, ipinakita ng mga pointer instruments maraming kakulangan sa mahabang termino ng paggamit, tulad ng malaking pagkakamali sa pagbasa, hindi tumpak na pagpapahayag sa mababang load, at hirap sa pagtugma ng range.

Upang modernisuhin ang pag-monitor ng operasyon ng substation at tiyakin ang katumpakan, pagiging mausisa, at reliabilidad ng pagsukat ng data, inirerekumenda ng proposal na ito ang komprehensibong upgrade mula sa umiiral na pointer instruments patungo sa digital electronic instruments. Ang mga digital instruments, may kanilang mataas na katumpakan, madaling pagbasa, malakas na anti-interference capability, at convenient na installation at maintenance features, ay kinatawan ang ideyal na solusyon sa kasalukuyang mga problema.

​II. Kasalukuyang Sitwasyon at Analisis ng Problema (Limitasyon ng Pointer Instruments)​​

Ang kasalukuyang ginagamit na pointer instruments ay pangunahing nagdudulot ng mga sumusunod na urgenteng isyu:

1. ​Mga Kamalian sa Pagbasa:​​ Ang pagbabasa nang manual na visual ay madaling nagdadala ng parallax errors. Ang hindi tama na mga pamamaraan ng pagbasa ay dinadagdagan pa ang kamalian ng tao, na nakakompromiso sa katumpakan ng data.
2. ​Hindi Tumpak sa Mababang Load:​​ Ang aktwal na load sa mga substation ng langis kadalasang nasa 5%-10% range ng scale ng instrumento. Gayunpaman, ang tumpak na indication range para sa pointer instruments ay lamang 20%-80% ng scale. Sa ganitong mababang load, ang mga pagbasa ay maaaring lumayo sa aktwal na halaga ng tens o kahit na hundreds ng amperes, na nagbibigay-di-kahulugan sa pag-monitor.
3. ​Hindi Praktikal na Pagpalit ng Range:​​ Upang ilagay ang indication sa tumpak na range, kinakailangan ang pagpalit ng range ng instrumento, ngunit ito ay kailangang tugman sa ratio ng current transformer. Dahil ang mga transformer para sa pagsukat at proteksyon kadalasang gawa bilang iisang yunit, ang pagpalit ng mga transformer ay nangangailangan ng malaking engineering work at mataas na gastos, na nagpapahirap nito.

​III. Solusyon: mga Pabor at Application ng Digital Electronic Instruments​

​1. Prinsipyong Pagsukat​

Ginagamit ng mga digital instruments ang advanced A/D (Analog-to-Digital) conversion technology. Unang-una nilang ina-convert ang continuous analog electrical quantities (tulad ng voltage, current) sa discrete digital quantities bago ang pagsukat, processing, at display. Ito ay fundamental na naiiba sa direct analog driving mechanism ng pointer instruments.

​2. Core Pabor na Paglilingkod​

May napakalaking pabor ang mga digital instruments kumpara sa pointer instruments, tulad ng detalyado sa table sa ibaba:

​3. Application Positioning​

Batay sa mga nabanggit na pabor, ang mga digital electrical measuring instruments ang pinakamagandang solusyon para sa instrument upgrades at intelligent operation and maintenance sa mga substation ng grid ng langis. Efektibo silang nag-aaddress sa inherent drawbacks ng pointer instruments, na nagpapataas nang significant ang operational monitoring levels at decision-making efficiency.

​IV. Key Points para sa Implementation at Deployment​

Upang matiyak ang smooth implementation at long-term stable operation ng digital instrument retrofit project, ang mga sumusunod na aspeto ang kailangang bigyan ng emphasis:

1. ​Auxiliary Power Supply Configuration:​​
• ​Reliability Priority:​​ Inirerekumenda na ang auxiliary power supply ng instrumento ay galing sa DC power system, o mula sa reliable sources tulad ng standby lighting circuits o circuits na may backup power sa loob ng substation auxiliary power system. Ito ay upang maiwasan ang pagkawala ng lakas ng instrumento sa panahon ng total substation power outage, na maaaring magresulta sa maling paghakbang ng operator.
• ​Independent Protection:​​ Ang bawat auxiliary power circuit ng instrumento ay dapat may dedicated fuse o high-breaking-capacity miniature circuit breaker upang matiyak ang effective isolation sa pagkakaroon ng fault.
2. ​Standardization at Aesthetics:​​
• Ang uri, panel color, cutout dimensions, etc., ng piniling digital instruments ay dapat standardized upang mapanatili ang overall aesthetics at consistency ng mga control panels/cabinets.
3. ​Anti-Interference Measures:​​
• Bilang karagdagan sa complex electromagnetic environment sa loob ng mga substation, pumili ng proven products na nagsagawa na ng tests para sa strong electric at magnetic field environments.
• Sa panahon ng disenyo at installation phases, dapat na ipatupad ang pre-emptive measures tulad ng shielding at proper grounding upang matiyak ang long-term stable operation ng mga instruments sa harsh electromagnetic conditions.
4. ​Calibration at Maintenance Cycle:​​
• Lahat ng digital instruments ay dapat kasama sa periodic calibration schedule, na may recommended calibration cycle ng 1 taon.
• Upang matiyak ang katumpakan ng pagsukat, ang mga instruments ay dapat na powered on at preheated para sa 15 minuto bago anumang mahalagang pagsukat o calibration.
5. ​Technical Support at Follow-up:​​
• Matapos ang retrofit at commissioning, dapat na gawin ng supplier ang user follow-up visits, mabilis na tugunan ang mga isyung operasyonal, at ibigay ang necessary technical explanations at training sa mga operational personnel.

​V. Calibration Methods para sa Key Digital Instruments​

Upang matiyak ang katumpakan ng pagsukat, lahat ng bagong installed at periodically inspected digital instruments ay dapat calibrated batay sa specifications. Sa ibaba ay isang outline ng calibration process para sa main instrument types:

• ​General Preliminary Steps:​​ Konektahin ang auxiliary power supply; suriin na ang digital display o screen ay normal na nagpapakita.
• ​Ammeter Calibration:​​ Konektahin ang wires ayon sa wiring diagram; apply a standard AC current (halimbawa, 5A); adjust the calibration potentiometer upang tugma sa specifications; then apply proportional currents (halimbawa, 2.5A, 1.25A) upang verify linearity.
• ​Voltmeter Calibration:​​ Una zero the instrument; then connect wires ayon sa wiring diagram na tumutugon sa voltage level (halimbawa, 35KV, 6KV); input a standard voltage (halimbawa, 100V); adjust the corresponding potentiometer para sa tama display; and verify linearity.
• ​Active/Reactive Power Meter Calibration:​​
• Use a standard source to output standard voltage and current, controlling their phase angle.
• ​Active Power Meter:​​ Zero the instrument at phase angle φ=90° (cosφ=0); adjust the full scale at φ=0° (cosφ=1); check linearity at points like φ=30°, 60°, etc.
• ​Reactive Power Meter:​​ Zero the instrument at phase angle φ=0° (sinφ=0); adjust the full scale at φ=90° (sinφ=1); and check linearity.
• ​Power Factor Meter Calibration:​​ Calibrate at a phase angle difference of 0° (Power Factor=1.00) and specific angles (e.g., 140°) to ensure accurate display values.