Menyelesaikan Isu Ketepatan Beban Rendah: Panduan Peningkatan Meter Digital untuk Grid Kuasa Ladang Minyak

I. Pengenalan dan Latar Belakang​

Instrumen pengukuran elektrik adalah peranti pemantauan yang penting untuk operasi rangkaian elektrik yang selamat stabil dan ekonomi. Secara tradisional instrumen petunjuk pengukuran elektrik jenis penunjuk analog telah digunakan secara meluas di substesyen grid ladang minyak. Namun dengan perkembangan grid dan permintaan yang semakin meningkat untuk ketepatan dan kebolehpercayaan pengukuran instrumen penunjuk telah mendedahkan banyak kekurangan dalam aplikasi jangka panjang seperti ralat bacaan yang signifikan petunjuk tidak tepat di bawah beban rendah dan kesukaran dalam pencocokan julat.

Untuk memodenkan pemantauan operasi substesyen dan memastikan ketepatan intuisi dan kebolehpercayaan pengukuran data cadangan ini mencadangkan peningkatan menyeluruh dari instrumen penunjuk sedia ada kepada instrumen elektronik digital. Instrumen digital dengan ketepatan tinggi mudah dibaca keupayaan anti gangguan yang kuat dan ciri-ciri pemasangan dan penyelenggaraan yang mudah mewakili penyelesaian ideal untuk masalah semasa.

​II. Situasi Semasa dan Analisis Masalah (Kekurangan Instrumen Penunjuk)​​

Instrumen penunjuk yang digunakan pada masa kini utamanya menghadapi isu-isu mendesak berikut:

1. ​Ralat Bacaan:​​ Bergantung pada pembacaan visual manual mudah memperkenalkan ralat paralaks. Kaedah bacaan yang tidak tepat juga menyumbang kepada ralat manusia yang mengompromikan ketepatan data.
2. ​Ketidaktepatan Serius di Bawah Beban Rendah:​​ Beban sebenar di substesyen ladang minyak sering berada dalam julat 5%-10% skala instrumen. Walau bagaimanapun julat petunjuk tepat bagi instrumen penunjuk hanya 20%-80% skala. Di bawah beban rendah tersebut bacaan boleh menyimpang dari nilai sebenar dengan puluhan atau bahkan ratusan amper menjadikan pemantauan tidak bermakna.
3. ​Penggantian Julat Tidak Praktikal:​​ Untuk membawa petunjuk ke dalam julat tepat penggantian julat instrumen diperlukan tetapi ini mesti sepadan dengan nisbah transformer arus. Karena transformer pengukuran dan perlindungan sering dibuat sebagai unit terpadu penggantian transformer melibatkan kerja kejuruteraan yang besar dan kos yang tinggi menjadikannya tidak praktikal.

​III. Penyelesaian: Kelebihan dan Aplikasi Instrumen Elektronik Digital​

​1. Prinsip Pengukuran​

Instrumen digital menggunakan teknologi penukaran A/D (Analog-ke-Digital) yang canggih. Mereka pertama-tama menukar kuantiti elektrik analog yang berterusan (seperti voltan arus) menjadi kuantiti digital diskret sebelum pengukuran pemprosesan dan paparan. Ini berbeza asas daripada mekanisme pemanduan analog langsung instrumen penunjuk.

​2. Perbandingan Kelebihan Utama​

Instrumen digital mempunyai kelebihan yang luar biasa berbanding instrumen penunjuk seperti yang diterangkan dalam jadual di bawah:

​3. Posisi Aplikasi​

Berdasarkan kelebihan di atas instrumen pengukuran elektrik digital adalah penyelesaian pilihan untuk peningkatan instrumen dan operasi serta penyelenggaraan pintar di substesyen grid ladang minyak. Mereka secara efektif menangani kekurangan intrinsik instrumen penunjuk meningkatkan tahap pemantauan operasi dan kecekapan pengambilan keputusan secara signifikan.

​IV. Titik-Titik Penting untuk Pelaksanaan dan Perekaan​

Untuk memastikan pelaksanaan lancar dan operasi stabil jangka panjang projek penjenamaan semula instrumen digital aspek-aspek berikut memerlukan penekanan:

1. ​Konfigurasi Bekalan Kuasa Tambahan:​​
• ​Keutamaan Kebolehpercayaan:​​ Disarankan bekalan kuasa tambahan instrumen dipasok dari sistem kuasa DC atau dari sumber yang boleh dipercayai seperti litar pencahayaan sandaran atau litar dengan kuasa sandaran dalam sistem kuasa tambahan substesyen. Ini mencegah kehilangan kuasa instrumen semasa pemadaman kuasa substesyen yang lengkap yang boleh menyebabkan kesilapan penilaian operator.
• ​Perlindungan Berasingan:​​ Setiap litar kuasa tambahan instrumen harus dilengkapi dengan fuse atau pemutus litar miniatur berkemampuan putus tinggi yang tertentu untuk memastikan isolasi yang berkesan dalam kes rosak.
2. ​Standardisasi dan Estetika:​​
• Jenis warna panel dimensi potongan dll. instrumen digital yang dipilih harus disederhanakan untuk mengekalkan estetika dan konsistensi keseluruhan panel kontrol/kabinet.
3. ​Langkah-langkah Anti-Gangguan:​​
• Mengingat persekitaran elektromagnetik yang kompleks di dalam substesyen pilih produk yang telah lulus ujian untuk persekitaran medan elektrik dan magnetik yang kuat.
• Semasa fasa reka bentuk dan pemasangan langkah-langkah proaktif seperti penapisan dan penyambungan ke tanah yang betul mesti dilaksanakan untuk memastikan operasi stabil jangka panjang instrumen dalam keadaan elektromagnetik yang keras.
4. ​Kitaran Kalibrasi dan Penyelenggaraan:​​
• Semua instrumen digital harus dimasukkan dalam jadual kalibrasi berkala dengan kitaran kalibrasi yang dicadangkan 1 tahun.
• Untuk memastikan ketepatan pengukuran instrumen harus dihidupkan dan dipanaskan selama 15 minit sebelum pengukuran atau kalibrasi penting.
5. ​Sokongan Teknikal dan Ikutan:​​
• Selepas penjenamaan semula dan komisioning pembekal harus melakukan lawatan ikutan pengguna menangani isu-isu operasi dengan segera dan memberikan penjelasan dan latihan teknikal yang diperlukan kepada personel operasi.

​V. Kaedah Kalibrasi untuk Instrumen Digital Utama​

Untuk memastikan ketepatan pengukuran semua instrumen digital yang baru dipasang dan diperiksa berkala mesti dikalibrasi mengikut spesifikasi. Di bawah adalah gambaran proses kalibrasi untuk jenis-jenis instrumen utama:

• ​Langkah-Langkah Umum Awal:​​ Sambungkan bekalan kuasa tambahan; periksa paparan digital atau skrin menunjukkan normal.
• ​Kalibrasi Ammeter:​​ Sambungkan wayar mengikut rajah sambungan; terapkan arus AC standard (contohnya 5A); sesuaikan potensiometer kalibrasi untuk memenuhi spesifikasi; kemudian terapkan arus proporsional (contohnya 2.5A 1.25A) untuk mengesahkan lineariti.
• ​Kalibrasi Voltmeter:​​ Pertama sekali set instrumen kepada sifar; kemudian sambungkan wayar mengikut rajah sambungan yang sepadan dengan tahap voltan (contohnya 35KV 6KV); input voltan standard (contohnya 100V); sesuaikan potensiometer yang sepadan untuk paparan yang betul; dan mengesahkan lineariti.
• ​Kalibrasi Meter Kuasa Aktif/Beres:​​
• Gunakan sumber standard untuk mengeluarkan voltan dan arus standard mengawal sudut fasanya.
• ​Meter Kuasa Aktif:​​ Set instrumen kepada sifar pada sudut fase φ=90° (cosφ=0); sesuaikan skala penuh pada φ=0° (cosφ=1); periksa lineariti pada titik-titik seperti φ=30° 60° dll.
• ​Meter Kuasa Beres:​​ Set instrumen kepada sifar pada sudut fase φ=0° (sinφ=0); sesuaikan skala penuh pada φ=90° (sinφ=1); dan periksa lineariti.
• ​Kalibrasi Meter Faktor Kuasa:​​ Kalibrasi pada perbezaan sudut fase 0° (Faktor Kuasa=1.00) dan sudut tertentu (contohnya 140°) untuk memastikan nilai paparan yang tepat.