Czy błąd pomiaru przekładnika prądowego będzie się zmieniać w czasie?

Klasyfikacja błędów: Błąd przekładnika prądowego dzieli się zwykle na różnicę przekładni (różnicę przekładni) i różnicę faz (różnicę kąta). Różnica współczynnika odnosi się do różnicy między zmierzoną wartością prądu wtórnego pomnożoną przez współczynnik prądu znamionowego a rzeczywistym prądem pierwotnym, wyrażoną jako procent tego ostatniego; różnica kąta odnosi się do kąta między wskazem prądu wtórnego a wskazem prądu pierwotnego po obróceniu o 180 stopni, znanego również jako błąd kąta, i stanowi, że gdy wskaźnik prądu wtórnego prowadzi do wskazu prądu pierwotnego, błąd jest dodatni, w przeciwnym razie jest ujemny .
Czynniki powodujące zmianę błędu w czasie:
I. Czynniki wewnętrzne:
1. Zmiany właściwości magnesacyjnych rdzenia: Rdzeń przekładnika prądowego może zmienić swoje właściwości magnesacyjne pod wpływem pola magnetycznego podczas długotrwałego użytkowania. Spowoduje to zmianę przenikalności magnetycznej rdzenia, wpływając w ten sposób na przekładnię transformacji i różnicę faz przekładnika prądowego, powodując wzrost błędu. Na przykład w niektórych starych przekładnikach prądowych, ze względu na długotrwałe oddziaływanie dużego prądu na rdzeń, charakterystyka magnesowania może ulec znacznej zmianie, co skutkuje zwiększonymi błędami pomiaru.
2. Zmiany parametrów uzwojenia: Parametry uzwojenia przekładnika prądowego, takie jak rezystancja i indukcyjność, również mogą zmieniać się w czasie. Może to być spowodowane starzeniem się uzwojenia, pogorszeniem właściwości izolacyjnych itp. Zmiany parametrów uzwojenia powodują zmiany wtórnego napięcia wyjściowego i prądu przekładnika prądowego, wpływając w ten sposób na błąd pomiaru. Na przykład, gdy rezystancja uzwojenia wzrasta, wtórny prąd wyjściowy zmniejszy się, co spowoduje wzrost różnicy współczynników.
3. Pogorszenie właściwości izolacyjnych: Właściwości izolacyjne przekładnika prądowego są istotne dla jego normalnej pracy. Jeśli wydajność izolacji ulegnie pogorszeniu, może to spowodować problemy, takie jak częściowe wyładowanie wewnątrz przekładnika prądowego, wpływając w ten sposób na dokładność pomiaru. Ponadto pogorszenie właściwości izolacji może również powodować awarie zwarciowe przekładnika prądowego, co dodatkowo wpływa na błąd pomiaru. Na przykład w niektórych wilgotnych środowiskach może to mieć wpływ na wydajność izolacji przekładnika prądowego, co skutkuje zwiększonymi błędami pomiaru.
2. Czynniki zewnętrzne:
1. Wielkość i zmiana prądu pierwotnego: Gdy prąd pierwotny jest mały, błąd przekładnika prądowego może być stosunkowo duży. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku małych prądów gęstość strumienia magnetycznego rdzenia jest mała, a nieliniowa część krzywej namagnesowania ma większy wpływ na błąd. Ponadto zmiany prądu pierwotnego będą miały również wpływ na błąd. Na przykład, gdy prąd pierwotny nagle wzrośnie lub spadnie, przekładnik prądowy może nie zareagować na czas, co spowoduje wzrost błędu pomiaru. W systemie elektroenergetycznym wielkość i zmiana prądu pierwotnego są nieuniknione, dlatego jest to ważny czynnik powodujący zmianę błędu pomiaru przekładnika prądowego w czasie.
2. Zmiany obciążeń wtórnych: Do obciążeń wtórnych przekładnika prądowego zaliczają się kable połączeniowe, przyrządy pomiarowe, przekaźniki itp. Jeżeli obciążenie wtórne ulegnie zmianie, np. wzrost długości kabla łączącego, zmiana rezystancji wewnętrznej przyrządu pomiarowego itp., prąd i napięcie wyjściowe wtórne ulegną zmianie, wpływając w ten sposób na błąd pomiaru. Ponadto współczynnik mocy obciążenia wtórnego również będzie miał wpływ na błąd. Na przykład, gdy współczynnik mocy obciążenia wtórnego jest niski, różnica kątowa przekładnika prądowego może wzrosnąć.
3. Wpływ temperatury otoczenia: Zmiany temperatury otoczenia będą miały wpływ na działanie przekładnika prądowego. Na przykład, gdy temperatura otoczenia wzrośnie, przenikalność magnetyczna rdzenia zmniejszy się, co spowoduje zmiany w przekładni transformacji i różnicy faz przekładnika prądowego, wpływając w ten sposób na błąd pomiaru. Ponadto zmiany temperatury otoczenia mogą również powodować zmiany rezystancji i indukcyjności uzwojenia, co dodatkowo wpływa na błąd pomiaru. W niektórych ekstremalnych warunkach środowiskowych, takich jak wysoka temperatura, niska temperatura, wilgotność itp., błąd pomiaru przekładnika prądowego może znacznie wzrosnąć.
4. Zmiany częstotliwości systemu: Chociaż częstotliwość systemu ogólnie zmienia się bardzo mało i jej wpływ na błąd można zignorować, w niektórych szczególnych przypadkach, np. podczas awarii systemu elektroenergetycznego, częstotliwość systemu może zmienić się znacząco. Zmiany częstotliwości wpływają na straty w rdzeniu, gęstość strumienia magnetycznego i reaktancję rozproszenia cewki, a także wpływają na wartość reaktancji obciążenia wtórnego, co z kolei wpływa na błąd przekładnika prądowego.
3. Metody ograniczania zmiany błędu w czasie:
1. Wybierz odpowiedni przekładnik prądowy: Wybierając przekładnik prądowy, należy wybrać odpowiedni model i specyfikację w oparciu o rzeczywiste wymagania pomiarowe i środowisko użytkowania. Na przykład w sytuacjach, w których wymagane są wysokie wymagania dotyczące dokładności pomiaru, można wybrać przekładnik prądowy o wyższym poziomie dokładności; w przypadku dużych pomiarów prądu można wybrać przekładnik prądowy o większej przekładni. Ponadto należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak materiał rdzenia, struktura uzwojenia i wydajność izolacji przekładnika prądowego, aby zapewnić jego dobrą wydajność i stabilność.
2. Regularna kalibracja i konserwacja: Aby zapewnić dokładność pomiaru i wydajność przekładnika prądowego, należy go regularnie kalibrować i konserwować. Cykl kalibracji trwa zazwyczaj 1-3 lat, a konkretny cykl kalibracji można określić na podstawie czynników takich jak środowisko użytkowania i częstotliwość użytkowania. Treść weryfikacji obejmuje wykrywanie wskaźników, takich jak różnica współczynników, różnica kątów i wielokrotność nasycenia. Jeśli chodzi o konserwację, konieczne jest utrzymywanie przekładnika prądowego w czystości i suchości, aby uniknąć zakłóceń ze strony zewnętrznych pól magnetycznych. Ponadto należy regularnie sprawdzać podłączenie obciążeń wtórnych, takich jak kable połączeniowe i przyrządy pomiarowe, aby zapewnić dobry kontakt.
3. Podejmij działania kompensacyjne: Aby zmniejszyć błąd pomiaru przekładnika prądowego, można podjąć pewne środki kompensacyjne. Na przykład dodaj odpowiednie materiały magnetyczne do materiału rdzenia, aby zwiększyć przenikalność magnetyczną rdzenia i zmniejszyć wpływ nieliniowej części krzywej namagnesowania na błąd; podłączyć odpowiedni kondensator równolegle po stronie wtórnej, aby skompensować indukcyjność obciążenia wtórnego i zmniejszyć różnicę kątów. Ponadto można zastosować technologię cyfrowego przetwarzania sygnału do przetwarzania i kompensacji sygnału wyjściowego przekładnika prądowego w celu poprawy dokładności pomiaru.
4. Optymalizuj środowisko użytkowania: Aby zmniejszyć wpływ temperatury otoczenia na przekładnik prądowy, można podjąć pewne środki w celu optymalizacji środowiska użytkowania. Na przykład instalując przekładnik prądowy, spróbuj wybrać miejsce o mniejszych zmianach temperatury; w środowisku o wysokiej temperaturze można zastosować środki odprowadzania ciepła, takie jak instalacja grzejnika, urządzeń wentylacyjnych itp.; w środowisku o niskiej temperaturze można zastosować środki izolacyjne, takie jak owinięcie materiałami izolacyjnymi itp. Ponadto należy zachować ostrożność, aby zapobiec wpływowi wilgoci, korozji i innych czynników na przekładnik prądowy.