Logo b1eb039490842d98c30c5e038f2bcd6d5e420fbacbf25c2a3260b03ded77dc0f
Электрические сети в Системеинформационно-консалтинговая группа

Улучшение точности датчика для предотвращения перегрузки электрической сети

08 ноября 2017

Электрические физики из Чешского технического университета предоставили дополнительные доказательства того, что новые датчики тока вводят ошибки при оценке тока через проводники железа. Крайне важно исправить этот недостаток в новых датчиках, чтобы операторы электрической сети могли правильно реагировать на угрозы для системы. Исследователи показывают, как разница в магнитной проницаемости проводника, степень реакции намагничивания материала в магнитном поле, влияет на точность новых датчиков. Они также дают рекомендации по улучшению точности датчиков. Результаты опубликованы на этой неделе в AIP Advances.

С добавлением новых возобновляемых источников энергии и умных домов, требующих большей информации, электрическая сеть становится все более сложной. Автор Павел Рипка сказал: «Если у вас есть сетка на краю емкости, вы должны быть осторожны, чтобы следить за всеми переходными процессами (скачками напряжения)». Сгустки - это перегрузки или сбои в системе, которые могут быть вызваны чем-то простым, как сломанная линия электропередачи, или более драматичными событиями, такими как удары молнии или геомагнитные бури.

Рипка объяснил важность мониторинга электрических токов: «Каждый день вы получаете много этих небольших событий (скачков напряжения) в большой энергосистеме, а иногда их сложно интерпретировать. Если это что-то действительно серьезное, вы должны отключить части сетки, чтобы предотвратить катастрофический ущерб, но если это короткий переходный процесс, который быстро закончится, нет необходимости отключать сетку. Это рискованный бизнес, чтобы различать эти события, потому что, если вы недооцениваете опасность, то части распределительных установок могут быть поврежденным, вызывая серьезные отключения электроэнергии, но если вы завышаете и отключаете, это проблема, потому что объединение этих сетей обратно довольно сложно », - сказал он.

Чтобы устранить возрастающую сложность угроз сети и энергоснабжения, в последние несколько лет наблюдается увеличение использования датчиков тока земли. Новые бесшумные датчики тока популярны из-за их низкой стоимости и компактных размеров. Эти датчики хороши для оценки токов в немагнитных проводниках, таких как медь и алюминий. Однако проводники заземления обычно являются железом из-за его механической прочности, а железо обладает высокой магнитной проницаемостью.

Использование этих новых датчиков для измерения токов земли при наличии железа немного напоминает использование термометра для оценки того, нужно ли включать отопление, не учитывая, где именно находится термометр. Рядом с дверью или окном, показания термометра могут быть затронуты иначе, чем где-либо еще. Таким же образом, это исследование показало, что не принимая во внимание магнитную проницаемость проводника, искажает точность показания бездымным датчиком.

Рипка и его команда сопоставляли экспериментальные измерения с теоретическими симуляциями, чтобы подчеркнуть разницу в показаниях беззвучного датчика между немагнитными и магнитными проводниками.
«Мы можем показать, как проектировать (безжизненные) датчики тока, чтобы они не были восприимчивы к подобным ошибкам», - сказал Рипка. «Это исследование - просто небольшое напоминание о том, чтобы инженеры безопасно проектировали датчики».

Чтобы еще раз подтвердить это, группа Ripka начинает принимать долгосрочные показания на электростанциях, сравнивая результаты с коммерческими некалиброванными датчиками. В будущем Рипка предполагает сотрудничество с геофизиками для корреляции земных течений и геомагнитной активности, чтобы лучше понять, как эти течения распределяются внутри Земли и даже предсказывают будущие сбои в сетке.


Источник: PHYS