让电网传感器得到提升
随着电网变得越来越复杂,来自捷克技术大学的电气物理学家正在为提高传感器精度提出建议。
电流传感器在评估通过铁导体的电流时会产生错误,因此纠正新传感器中的缺陷非常重要,这样电网运营商才能应对系统面临的威胁。
捷克技术大学的电物理学家说,导体的磁导率,即材料在磁场中的磁化响应程度,会影响新传感器的精度。发现问题是一回事,他们还提供了提高传感器精度的建议。
随着新的可再生能源的增加和智能家居对信息的要求越来越高,电网变得越来越复杂。
“如果你的电网处于容量的边缘,你必须小心地监测所有的瞬态(电涌),”帕维尔·里普卡(Pavel Ripka)说,他是一篇关于该主题的论文的作者。
浪涌是指系统的过载或故障,最终可能是由电线损坏这样简单的事情引起的,也可能是雷击或地磁风暴等更严重的事件引起的。
里普卡说:“在一个大电网中,每天都有很多这样的小事件(浪涌),有时很难解释它们。”“如果情况真的很严重,你应该关闭部分电网以防止灾难性的破坏,但如果是短暂的瞬态,很快就会结束,就没有必要切断电网。”区分这些事件是一件有风险的事情,因为如果你低估了危险,那么部分配电装置可能会被损坏,导致严重的停电。但如果你高估和断开连接,这就是一个问题,因为连接这些电网是相当复杂的,”他说。
为了解决日益复杂的电网和停电威胁,越来越多地使用地面电流传感器。新型无轭电流传感器因其成本低、体积小而广受欢迎。这些传感器适用于评估铜和铝等非磁性导体中的电流。然而,由于其机械强度,接地导体通常是铁,而且铁具有很高的磁导率。
当有铁存在时,使用这些新型传感器来测量地面电流有点像使用温度计来评估是否需要打开暖气,而不考虑温度计的确切位置。靠近门或窗的地方,温度计的读数会受到不同于其他地方的影响。以同样的方式,这项研究表明,不考虑导体的磁导率会扭曲无轭传感器的读数精度。
里普卡和他的团队将实验测量与理论模拟相匹配,以突出非磁性导体和磁性导体之间无磁场传感器读数的差异。
里普卡说:“我们可以展示如何设计(无轭)电流传感器,使它们不那么容易受到这种错误的影响。”“(这项研究)只是一个小提醒,让(工程师)安全地设计传感器。”
为了进一步证明这一点,里普卡的团队开始在发电站进行长期读数,并将结果与未经校准的商用传感器进行比较。在未来,里普卡设想与地球物理学家合作,将地面电流和地磁活动联系起来,以更好地了解这些电流在地球内部是如何分布的,甚至预测未来对电网的破坏。
格雷戈里·黑尔是《工业安全与保安来源》(ISSSource.com),这是一个新闻资讯网站,内容涵盖制造业自动化领域的安全及保安事宜。本内容最初出现在ISSSource.com.ISSSource是CFE Media的内容合作伙伴。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,cvavra@cfemedia.com.
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