Ինչպես ընտրել բարձր ճշգրտությամբ չափման համար նախատեսված տրանսֆորմատորներ?

Փոխակերպիչների ճշգրտության դասերի և ստանդարտների հասկացում

CT-ների ճշգրտության դասերի վերլուծություն. 0.1, 0.2 և 0.5՝ հիմնված IEC 61869-2-ի վրա

Հոսանքի տրանսֆորմատորները մատակարարվում են ստանդարտ ճշգրտության դասակարգմամբ, որը սահմանված է IEC 61869-2 ստանդարտներում: Այս դասակարգումները հիմնականում թվային են՝ օրինակ՝ 0.1, 0.2 և 0.5, և ցույց են տալիս, թե որքան սխալ է թույլատրվում հոսանքի չափման ժամանակ տարբեր բեռնվածության պայմաններում: Օրինակ՝ 0.1 դասի հոսանքի տրանսֆորմատորը (CT) ճշգրտության սխալը մնում է մոտավորապես ±0.1 %-ի սահմաններում, իսկ 0.5 դասի CT-ն կարող է շեղվել մինչև կես տոկոս երկու ուղղությամբ: Որքան թիվը փոքր է, այնքան ընդհանուր առմամբ ճշգրտությունը բարձր է: 0.1 դասի սարքերը սովորաբար օգտագործվում են այն դեպքերում, երբ ֆինանսական հարցերն են առաջնային, քանի որ նույնիսկ փոքր սխալները անմիջապես ազդում են վճարման հաշվարկների վրա: 0.2 դասը ապահովում է բավարար ճշգրտություն կարևոր պաշտպանության համակարգերի համար՝ առանց չափազանց մեծ ծախսերի, իսկ 0.5 դասը լավ է ամենօրյա մոնիտորինգի աշխատանքների համար: Ստանդարտների համաձայն՝ արտադրողները պետք է ստուգեն այս սարքերը իրենց նոմինալ հզորության 5 %-ից մինչև 120 %-ը ընկած միջակայքում՝ ապահովելու համար դրանց ճիշտ աշխատանքը իրական աշխատանքային պայմաններում: Նրանք պետք է ստուգեն ոչ միայն չափման ճշգրտությունը, այլև այլ գործոններ, այդ թվում՝ փուլային անկյունների հետ աշխատանքի որակը և բեռնվածության փոփոխություններին արձագանքելու կարողությունը:

Ինչպես ճշգրտության դասը սահմանում է նոմինալ պայմաններում թույլատրելի առավելագույն սխալը

Ճշգրտության դասը հիմնականում մեզ ասում է, թե ինչն է հնարավոր առավելագույն սխալը (ինչպես հարաբերության, այնպես էլ փուլի սխալները միասին վերցրած), երբ լաբորատորիայում բոլոր պայմանները կատարյալ են: Սա վերաբերում է չափումներին, որոնք կատարվում են նշված հաճախականությամբ, ստանդարտ ջերմաստիճանում՝ մոտավորապես 20 աստիճան Ցելսիուս, և երբ երկրորդային բեռը ճիշտ համապատասխանում է նրան, ինչին այն պետք է համապատասխանի: Վերցնենք օրինակ 0.2 դասի հոսանքի տրանսֆորմատորը (CT): Այս սարքը կմնա 0.2 տոկոսի սխալի սահմաններում միայն այն դեպքում, երբ այն աշխատում է լրիվ նշված հոսանքով և երկրորդային բեռը մնում է նշված արժեքից մինուս-պլյուս 25 տոկոսի սահմաններում: Սակայն իրական աշխարհի գործոնները միանալուց հետո բաները շատ արագ սկսում են շեղվել ճիշտ արդյունքներից: Երբ փոխվում են բեռը, բեռի կարգավորումները կամ շրջապատի ջերմաստիճանը, նույնիսկ փոքր շեղումները իդեալական պայմաններից կարող են հանգեցնել սարքի աշխատանքի վատթարացման՝ նշված դասի սահմաններից դուրս: Եթե բեռը գերազանցի թույլատրելի սահմանային արժեքները, ապա ամբողջ դասակարգումը վավերացվում է, և իրական դաշտային գործողությունների ընթացքում կարող են առաջանալ չափման սխալներ՝ գերազանցելով 0.5 տոկոսը:

Հիմնական էլեկտրական պարամետրերը, որոնք որոշում են իրական աշխարհում փոխակերպիչների ճշգրտությունը

Բեռնվածության համապատասխանեցումը և երկրորդային իմպեդանսը. ճշգրտության վատացման կանխարգելում

Փոխակերպիչների մասին խոսելիս ճիշտ բեռնվածության ընտրությունը շատ կարևոր է: Երկրորդային փաթաթման վրա գործող բեռնվածությունն է, որն սովորաբար առաջացնում է այն անհարմար ճշգրտության խնդիրները, որոնք մենք գործնականում հանդիպում ենք: Եթե իրական բեռնվածությունը գերազանցում է ՎԱ միավորներով նշված արժեքը, ապա սխալները արագ սկսում են առաջանալ: Սրտիկը հագեցում է, ինչը խաթարում է ինչպես հարաբերության, այնպես էլ փուլային անկյան չափումները: Օրինակ՝ վերցնենք 0,5 դասի հոսանքի փոխակերպիչ: Եթե այն գերագանգատել 40 %-ով, ապա այն հանկարծ սկսում է աշխատել որպես 0,8 դասի սարք: Եվ մի забыть նաև երկրորդային իմպեդանսի մասին: Իմպեդանսի մեծացումը նշանակում է մեծ լարման վարდյուն միացման մասնատիչ հաղորդալարերով և ռելեի սարքավորումների միջով, ինչը խաթարում է ազդանշանի որակը: Մենք դեպքեր ենք տեսել, երբ ընդամենը 20 %-անոց անհամապատասխանությունը միայն հաշվարկման մետրերում ավելացնում է մոտ 0,4 %-անոց սխալ: Այս տիպի շեղումը ամբողջովին վերացնում է 0,2 դասի համապատասխանությունը: Ցանկացած մեկի համար, ով պահանջում է բարձր ճշգրտություն, ճիշտ բեռնվածության համապատասխանեցումը այլևս ոչ միայն լավ պրակտիկա է, այլ անհրաժեշտ է, եթե նա ցանկանում է, որ իր սարքավորումները նորմալ շահագործման պայմաններում համապատասխանեն IEC 61869-2 ստանդարտներին:

Հաշվարկված ընդերքի և իրական հոսանքի միջակայքը. Չափման տրանսֆորմատորներում գծայինությունը և ցածր բեռնվածության սխալը

Տրանսֆորմատորները հակ tendency ունեն դառնալու ոչ գծային, երբ աշխատում են իրենց օպտիմալ հոսանքի շրջանակից դուրս: Հոսանքների դեպքում, որոնք մոտավորապես 5 % -ից ցածր են իրենց նոմինալ արժեքի համեմատ, սրտիկի ակտիվացումը բավարար չէ, ինչը հանգեցնում է զգալի սխալների: Նույնիսկ այդ հատուկ ճշգրտության 0.5 դասի տրանսֆորմատորները երբեմն կարող են սխալի մեծությունը գերազանցել 1 %-ը՝ թեթև բեռնվածության պայմաններում աշխատելիս: Բարձր հոսանքների դեպքում իրավիճակը նույնպես վատթարանում է: Երբ մենք գերազանցում ենք նոմինալ հզորության 120 %-ը, սկսվում է մագնիսական հագեցումը, որը լրիվ խախտում է գծայնությունը և սովորաբար սխալները մեծացնում է 2 %-ից ավելի: Վերցնենք օրինակ 100 Ա նոմինալ հոսանքով սովորական հոսանքի տրանսֆորմատոր (CT): Այն լավ է աշխատում մոտավորապես 10 Ա-ից մինչև 120 Ա հոսանքների շրջանակում, սակայն երբ հոսանքը իջնում է մինչև, օրինակ, 5 Ա, սխալը անհանգստացնող կերպով գերազանցում է 2 %-ը: Ճշգրտությունը պահպանելու համար ինժեներները պետք է ընտրեն այնպիսի տրանսֆորմատորներ, որոնց իրական շահագործման հոսանքը հարմարավետ տեղավորվի նոմինալ շրջանակի մեջտեղում՝ ոչ թե պարզապես նվազագույն և առավելագույն արժեքների միջև: Այս մոտեցումը օգնում է խուսափել թեթև բեռնվածության պայմաններում առաջացող անճշգրտություններից և ապահովում է, որ հագեցման խնդիրները չվնասեն սիգնալի ամբողջականությունը:

Շրջակա միջավայրի և համակարգային մակարդակի գործոններ, որոնք ազդում են տրանսֆորմատորի աշխատանքի վրա

Ջերմաստիճանը, հաճախականությունը և հարմոնիկները. Իդեալական ճշգրտությունից շեղումների քանակական գնահատում

Փոխակերպիչները հաճախ կորցնում են ճշգրտությունը՝ ենթարկվելով շրջակա միջավայրի և համակարգի սթրեսների, որոնք զգալիորեն գերազանցում են լաբորատորային փորձարկումներում նշված սահմանները: Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, դա ազդում է ինչպես սրտի թափանցելիության, այնպես էլ մեկուսացված շղթայի դիմադրության վրա: Օրինակ, եթե ջերմաստիճանը բարձրանում է ընդամենը 8 °C-ով նորմալ շահագործման տիրույթից վեր, ապա դա արագացնում է մեկուսացման ավարտի արագությունը և առաջացնում է չափման հարաբերություններում նկատելի փոփոխություններ՝ համաձայն IEC 60076-7 ստանդարտի 2023 թվականի տարբերակի: Մեկ այլ խնդիր առաջանում է ցանցի հաճախականության անկայունությունից, որը բավականին տարածված է թույլ ցանցերում կամ առանձնացված համակարգերում: Սա հանգեցնում է սրտի հագ saturation սխալների, հատկապես երբ հաճախականությունը իջնում է նորմալ մակարդակից ցածր: Հարմոնիկ աղավաղումները ստեղծում են մեկ այլ՝ ավելի բարդ խնդիր: Երրորդ և հինգերորդ կարգի հարմոնիկները, երբ ընդհանուր հարմոնիկ աղավաղումը գերազանցում է 10 %-ը, իրականում աղավաղում են ալիքի ձևը այնպես, որ ստանդարտ ճշգրտության գնահատականները պարզապես չեն հաշվի առնում դա: Մեկուսացված հոսանքները վիճակը վատացնում են՝ սրտում ստեղծելով մնացորդային մագնիսականություն, ինչը խաթարում է ալիքների զրոյական կետերով անցման հայտնաբերման կարողությունը: Իրական աշխարհում կատարված փորձարկումները ցույց են տալիս մեկ այլ հետաքրքիր փաստ: Այն փոխակերպիչները, որոնք լաբորատորային վերահսկվող պայմաններում համապատասխանում են 0.5 դասի ստանդարտներին, սովորաբար հասնում են միայն մոտավորապես 1.0 մակարդակի ճշգրտության՝ հաշվի առնելով բոլոր այս միաժամանակյա սթրեսները, այդ թվում՝ ջերմությունը, հարմոնիկները և հաճախականության տատանումները: Այս խնդիրների դեմ պայքարելու համար ինժեներները ստիպված են նախապես պլանավորել՝ տաք տեղակայումներում բեռնվածության հզորությունը նվազեցնել մոտավորապես 15–20 %-ով և տեղադրել հարմոնիկ ֆիլտրներ՝ երբ ընդհանուր հարմոնիկ աղավաղումը գերազանցում է 8 %-ը:

Բարձր ճշգրտության համար ստուգում և սահմանում կրիտիկական կիրառումների համար նախատեսված տրանսֆորմատորներ

Դեպքի ուսումնասիրություն՝ Ինչու՞ 0.2 դասի հոսանքի տրանսֆորմատորը ստացել է 0.5 դասի ճշգրտություն ենթակայանի էներգիայի հաշվարկման ժամանակ

Մի էներգիայի չափման նախագիծ ենթակայանում ծանր խնդիրների հանդիպեց ճշգրտության վերաբերյալ, երբ 0.2 դասի հոսանքի տրանսֆորմատորը (ՀՏ) իրականում աշխատում էր միայն 0.5 դասի ճշգրտությամբ: Հետազոտությունների արդյունքում պարզվեց, որ դաշտում իրականում կային երեք տարբեր խնդիրներ, որոնք գործարանային կալիբրման ժամանակ չէին հաշվի առնվել: Առաջինը՝ հարմոնիկ աղավաղման մակարդակները գերազանցել էին 15 % THD-ն՝ շրջակայքում առկա ոչ գծային բեռնվածքների պատճառով, ինչը առաջացրել էր փուլի անկյունային սխալներ, որոնք սովորական հարաբերական սխալի փորձարկումները ամբողջովին բաց թողել էին: Երկրորդը՝ ջերմաստիճանի խնդիրը: Սարքավորումները ստիպված էին աշխատել -10 °C-ից մինչև 50 °C ջերմաստիճանային տատանումների պայմաններում, ինչը նյութի սրտի թափանցելիության փոփոխություններ առաջացրեց և ավելացրեց 0.1 %-անոց հարաբերական սխալ այն սխալի վրա, որը արդեն նշված էր տեխնիկական բնութագրերում: Եվ վերջապես, երկրորդային բեռնվածքը կազմել էր 4.5 ՎԱ, որը 40 %-ով բարձր է ՀՏ-ի 3.2 ՎԱ նշանակման ցուցանիշից: Այս տարբերությունը առաջացրեց 0.3 աստիճանի փուլի շեղման աճ և բավականին վատացրեց ընդհանուր ճշգրտությունը: Այս բոլոր գործոնների համակցված ազդեցությունը ընդհանուր սխալը դուրս բերեց 0.2 %-ի սահմանից: Դա մեզ սովորեցնում է կարևոր դաս՝ նրան, որ լաբորատորիայում անցնելը միայն այն չի նշանակում, որ սարքը կաշխատի կատարյալ ճշգրտությամբ իրական աշխարհի պայմաններում: Կրիտիկական հզորության չափումների դեպքում տեխնիկական բնութագրերը պետք է հաշվի առնեն իրական հարմոնիկ պրոֆիլները, իրատեսական ջերմաստիճանային միջակայքերը և իրական բեռնվածքի չափումները՝ այլ որևէ բանի փոխարեն հենվելով միայն սարքի պիտակին տպված տվյալների վրա:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչ են CT ճշգրտության դասերը
CT ճշգրտության դասերը, օրինակ՝ 0.1, 0.2 և 0.5, ցույց են տալիս հոսանքի փոխակերպիչների մաքսիմալ թույլատրելի սխալը՝ համաձայն IEC 61869-2 ստանդարտների: Թվի փոքրացումը նշանակում է չափման մեծ ճշգրտություն:

Ինչու՞ է կարևոր բեռնվածության համապատասխանեցումը փոխակերպիչների համար
Բեռնվածության համապատասխանեցումը ապահովում է, որ փոխակերպիչի երկրորդային փաթույթի բեռնվածությունը համապատասխանի նրա նոմինալ հզորությանը, ինչը կանխում է սրտի հագ saturation և պահպանում ճշգրտությունը:

Ինչպե՞ս են շրջակա միջավայրի գործոնները ազդում փոխակերպիչների ճշգրտության վրա
Շրջակա միջավայրի գործոնները, ինչպես օրինակ՝ ջերմաստիճանի փոփոխությունները, հաճախականության անկայունությունը և հարմոնիկ աղավաղումները, կարող են նվազեցնել փոխակերպիչների ճշգրտությունը՝ փոխելով սրտի թափանցելիությունը և փաթույթների դիմադրությունը: