مع ذكاء نظام الطاقة والتطبيق الواسع النطاق للطاقة الجديدة ، قدم عدادات الطاقة الكهربائية متطلبات أعلى لدقة ، النطاق الديناميكي ، والقدرة على التكيف البيئي للقياس الحالي. كنوع جديد من المستشعر الحالي ، يحل ملف Rogowski محل المحولات الحالية التقليدية (CT) تدريجياً في مجال عدادات الطاقة الكهربائية بسبب مزايا التصميم والأداء الفريدة. ستحلل هذه المقالة بشكل منهجي مزايا ملفات Roche في عدادات الطاقة الكهربائية بناءً على المبادئ التقنية ، ومقارنات الأداء ، وحالات التطبيق العملية.

1 、 المبدأ الفني وخصائص ملف روش
1.1 مبدأ العمل
ملف Roche هو ملف حلقي مجوف يتم جرحه بشكل موحد على المواد غير المغناطيسية مثل البلاستيك أو السيراميك. يعتمد مبدأ القياس على قانون Faraday للتحريض الكهرومغناطيسي وقانون Ampere للحلقة: عندما يمر التيار المقاس عبر مركز الملف ، فإن المجال المغناطيسي الناتج الناتج يسبب الجهد في كلا طرفي الملف المتبادل ، والذي يتناسب مع المشتق من التيار (uout = m ⋅ dtdi ، حيث يكون M مكونة من التباين. باستخدام دائرة تكامل لاستعادة الإشارة التفاضلية إلى إشارة الجهد تتناسب مع التيار الأصلي ، يمكن استخدامها لأخذ العينات الحالية في عدادات الطاقة الكهربائية.
1.2 الميزات الأساسية
التصميم غير الحديد: يتجنب التشبع المغناطيسي ولديه الخطي.
استجابة النطاق العريض: تغطي نطاق تردد من 0.1 هرتز إلى 1 ميجا هرتز ، ومناسبة لتيارات النبض عالية التردد.
خفيفة الوزن ومصورة: هيكل بسيط ، وزن خفيف ، يسهل الاندماج في عدادات الطاقة الذكية.

2 、 مزايا لفائف روش في عدادات الطاقة الكهربائية
2.1 النطاق الخطي الواسع والخصائص غير المشبعة
المحولات الحالية التقليدية (CTS) عرضة لأخطاء القياس تحت التيارات العالية أو الأحمال العابرة بسبب مشكلات التشبع المغناطيسي الأساسي للحديد. لا تحتوي ملفات Roche على نواة حديدية ، ومجموعة خطي واسعة (من عدة أمبير إلى عدة مئات من الكيلوغرام) ، ولا توجد ظاهرة تشبع. على سبيل المثال ، في سيناريو تكامل الطاقة الجديد ، يكون التقلب الحالي للمزولات الكهروضوئية أو أكوام شحن المركبات الكهربائية كبيرة ، ويمكن لفائف روش أن يضمن أن مقياس الطاقة يحافظ على قياس عالي الدقة في ظل ظروف حمولة عالية.
2.2 قدرة استجابة النطاق العريض
يمكن أن يصل نطاق استجابة التردد لفائف Roche إلى 0.1 هرتز إلى 1 ميجا هرتز ، ويمكن أن يقيس بدقة التيار المستمر ، و AC منخفض التردد ، والتيارات التوافقية عالية التردد. هذه الميزة مهمة بشكل خاص في السيناريوهات التالية:
المراقبة التوافقية: التلوث التوافقي شديد في أنظمة الطاقة الحديثة ، ويمكن لأعداد طاقة لفائف Roche التقاط مكونات توافقية عالية التردد ، مما يوفر دعم البيانات لتحليل جودة الطاقة.
قياس النبض العابر: في السيناريوهات مثل آلات اللحام ومراقبة تيار البرق ، يمكن لأعداد طاقة لفائف Roche استعادة نبضات التيار من مستوى ميلي ثانية في الوقت الحقيقي ، وتجنب التشويه الناجم عن استجابة التردد غير الكافية من CT التقليدية.
2.3 استجابة ديناميكية عالية وأداء في الوقت الحقيقي
تتناسب إشارة الإخراج للف ملف Roche مع معدل تغيير التيار ، ومع دائرة التكامل ، يمكنها استعادة الشكل الموجي الحالي بسرعة ، مع وقت استجابة ديناميكي قصير (عادةً أقل من 1 مللي ثانية). هذه الميزة واضحة في التطبيقات التالية:
حماية المحرك: المراقبة في الوقت الفعلي للتغيرات المفاجئة في التيار أثناء بدء تشغيل المحرك أو الدائرة القصيرة ، مما يؤدي إلى تشغيل جهاز الحماية.
إرسال الشبكة الذكية: تحسين توزيع تحميل الشبكة من خلال البيانات الحالية في الوقت الفعلي لتعزيز موثوقية إمدادات الطاقة.
2.4 مكافحة التدخل والسلامة
لا يوجد خطر من الدائرة المفتوحة الثانوية: يمكن أن تولد الدائرة المفتوحة الجانبية الثانوية التقليدية CT الجهد العالي ، في حين أن ملف Roche ليس لديه هذا الخطر.
خطأ في الطور المنخفض: يكون خطأ الطور في نطاق التردد الوسيط أقل من 0.1 درجة ، مما يضمن دقة حساب عامل الطاقة.
التوافق الكهرومغناطيسي: من خلال تصميم الأسلاك المحمية والمتكامل الرقمية ، يمكن قمع التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي بشكل فعال.

3 、 تحليل حالة التطبيق
3.1 مشروع تجديد عدادات الطاقة الذكية
في تجديد مقياس الطاقة لفائف روش في حديقة صناعية ، تم تحقيق التحسينات التالية:
تحسين الدقة: تحت الأحمال عالية التردد ، يتم تقليل خطأ القياس من 5 ٪ من CT التقليدية إلى 0.5 ٪.
كفاءة التثبيت: تم تخفيض وقت التجديد بنسبة 70 ٪ ، دون الحاجة إلى فصل بوسار.
تكامل البيانات: التحميل في الوقت الفعلي للبيانات الحالية إلى النظام الأساسي السحابي من خلال وحدات 4G ، ودعم تحليل استهلاك الطاقة وتحذير الأخطاء.
3.2 سيناريوهات الوصول إلى الطاقة الجديدة
في الأنظمة الكهروضوئية الموزعة ، يمكن لمقياس الطاقة Roche Coil Reter قياس الإخراج الحالي غير الجيبي بواسطة العاكس ، مما يوفر بيانات دقيقة للتحكم في الشبكة. على سبيل المثال ، بعد تبني ملفات Roche في محطة طاقة كهروضوئية 10KV ، تم تحسين دقة المراقبة التوافقية بنسبة 30 ٪ ، مما يتجنب بشكل فعال فشل اتصال الشبكة الناجم عن تجاوز التوافقي.
3.3 محطة شحن المركبات الكهربائية
تحتاج محطات شحن المركبات الكهربائية إلى التعامل مع التيارات العالية (مثل الشحن الزائد 350kW) والأحمال العابرة. تضمن عدادات الطاقة Roche Coil قياسًا دقيقًا للشحن من خلال نطاق ديناميكي واسع واستجابة سريعة ، مع دعم تعديل الحمل الديناميكي لتحسين كفاءة الشحن.

أصبح ملف Roche ، مع مزاياه لعدم التشبع ، والاستجابة الواسعة للتردد ، وسهولة التثبيت ، خيارًا مثاليًا لترقية عدادات الطاقة الذكية. في مجالات الطاقة الجديدة والأتمتة الصناعية والشبكات الذكية ، لا تعمل عدادات طاقة ملف Roche على تحسين دقة القياس وموثوقيتها فحسب ، بل تقلل أيضًا من تكاليف النظام من خلال التصميم المتكامل ، وتعزيز التطوير الذكي لنظام الطاقة. في المستقبل ، مع تقدم تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة وعلوم المواد ، سيتم توسيع نطاق تطبيق ملفات Roche ، مما يوفر دعمًا أقوى لابتكار تقنية Meter Electric. .