El probador de relación de giro del transformador se utiliza principalmente para medir la relación de voltaje o la relación de corriente del transformador de potencia, el transformador especial y el transformador. su función central es verificar si la coincidencia del número de vueltas del devanado cumple con los requisitos de diseño a través de la adquisición de parámetros eléctricos de alta precisión y El procesamiento algorítmico. Como indicador clave para medir el rendimiento del equipo, la sensibilidad afecta directamente la precisión y fiabilidad de los resultados de las pruebas. Este artículo analiza los elementos centrales que afectan la sensibilidad desde cuatro dimensiones: arquitectura de hardware, procesamiento de señales, adaptabilidad ambiental y especificaciones de operación.

I. diseño de hardware y selección de dispositivos

1. nivel de precisión del sensor

Sensor de efecto hall: para la detección de corriente sin contacto, la sensibilidad depende de la resolución de densidad de flujo magnético (valor típico ± 0,1% fs). Es necesario seleccionar chips de grado industrial con una mejor lineal de ± 0,05% y una deriva de temperatura de < ± 50 ppm / gradoscelsius.

Resistencia de muestreo de precisión: se utiliza un Shunt de aleación de manganeso y cobre con deriva a baja temperatura (≤ ± 5 ppm / gradoscelsius) e inducción parasitaria baja, y la estabilidad de la resistencia afecta directamente la relación señal - ruido de la medición de corriente de nivel de microaltación.

Módulo de conversión adc: el ruido cuantitativo del convertidor analógico - digital de 24 bits Sigma Delta determina la diferencia mínima de voltaje distinguible, y la relación señal - ruido (snr) en el Estado ideal debe ser ≥ 100 db.

2. características de la fuente de excitación

Generador de ondas sinusoidales: la distorsión de la forma de onda de salida (thd) debe controlarse en menos del 0,3% y la estabilidad de frecuencia debe alcanzar ± 0,01 Hz para evitar que los componentes armónicos interfieran con la detección de fase fundamental.

Amplificador de potencia: tasa de ajuste de carga dinámica < ± 0,5%, que garantiza mantener una amplitud de salida constante bajo diferentes cargas capacitivas / inductivas.

3. diseño de blindaje y puesta a tierra

Diseño de PCB de varias capas: la parte delantera simulada adopta una estructura de cuatro capas, y la capa de alimentación está estrechamente acoplada al plano del suelo para reducir la interferencia de radiación causada por el área del circuito.

Protección de la jaula de faraday: la resistencia a la tierra de la carcasa metálica de toda la máquina es inferior a 2mohm, lo que inhibe efectivamente el acoplamiento del campo eléctrico de frecuencia de Potencia (50 / 60hz) y el ruido de alta frecuencia (> 1mhz).

2. optimización de algoritmos de procesamiento de señales

1. estrategia de filtrado digital

Filtro de trampa adaptativo: para los armónicos de la red eléctrica (3rd a 19th), se utiliza un filtro IIR para rastrear y mitigar la interferencia de frecuencia específica en tiempo real, y el factor q se establece en 8 a 12.

Eliminación de ruido por umbral de onda: descomponer la señal ruidosa a múltiples escalas, conservar las características de mutación y eliminar el ruido blanco, y aumentar la relación señal - ruido pico (psnr) en unos 15 dbs.

2. tecnología de muestreo simultáneo

Sincronización de tiempo gps: utilizando relojes satelitales para lograr la alineación de marcas de tiempo de datos multicanal, la desviación de tiempo es inferior a ± 1 μs, lo que garantiza la precisión de la medición de la diferencia de fase.

Duplicación de frecuencia del bucle de bloqueo de fase (pll): duplicación de frecuencia de la señal de entrada a FS = n × fin (n = 1024), de modo que el número de puntos de muestreo en cada ciclo sea ≥ 512, lo que satisface las necesidades de análisis fft.

3. modelo de algoritmo de compensación

Corrección de la pérdida sin carga: se establece un modelo matemático de pérdida de hierro PA + pérdida de cobre pcu = k · u m2 + R · I m2, y el error adicional causado por la corriente de excitación se deduce automáticamente a través de parámetros preestablecidos.

Algoritmo de supresión de fugas: construir un modelo de simulación conjunto de inversores y transformadores basado en el predictor Smith para compensar dinámicamente el desplazamiento de fase causado por fugas.

III. estandarización de los procesos operativos

1. especificaciones de cableado

Método de medición de cuatro hilos: pinzas de prueba especiales para sostener los terminales de devanado probados y evitar la introducción de caídas de tensión adicionales en la resistencia del cable.

Consistencia del suelo: todos los equipos están conectados a tierra y la resistencia al suelo es inferior a 4 Omega para evitar que la diferencia de potencial del suelo forme circulación.

2. principio de selección del rango

De acuerdo con la clasificación de la capacidad nominal del transformador a medir:

S ≤ 10 kVA → selección de marchas de rango completo del 0,1% al 1%

10 kVA

S > 100kva → 1% a 10% de marcha

El tiempo de respuesta del cambio automático de rango es inferior a 50 ms para evitar choques de sobrecarga.

3. precalentamiento y calibración

Autoexamen de arranque: ejecute el programa de diagnóstico incorporado y verifique la fluctuación de voltaje de la fuente de referencia interna (ref) (+ ¿ 0,01%).

Calibración periódica: calibración de trazabilidad trimestral con transformador estándar (pt / ct), incertidumbre extendida u = k = 2 ≤ 0,05%.

IV. tendencias de desarrollo de las tecnologías de vanguardia

1. sistema de Diagnóstico asistido por Ia

La red neuronal de convolución integrada (cnn) realiza un aprendizaje profundo de los datos históricos, establece una base de datos de características de falla y realiza la alerta temprana de cortocircuitos entre vueltas.

La unidad de computación de borde despliega el modelo ligero yolov5, con una velocidad de razonamiento localizada inferior a 200 ms.

2. avances en la detección cuántica

El interferómetro cuántico superconductor (squid) se aplica a la detección de campos magnéticos débiles y, en teoría, puede avanzar la sensibilidad al nivel Ft / ¿ hz.

El magnetómetro de centro de color de diamante NV a temperatura ambiente ha entrado en la etapa de laboratorio y se espera que reemplace a los componentes Hall tradicionales.

3. tecnología de conteo de fotones

La matriz de diodos de avalancha de un solo fotón (spad) realiza la detección de corriente de nivel de Seguridad aérea, y con helicópteros ópticos se puede lograr la medición absoluta.

El esquema de detección de bombeo láser Femtosegundo está explorando la observación de procesos instantáneos a nivel de subpiesegundos.