Meter elektrik adalah perkara biasa, tetapi pernahkah anda terfikir bagaimana "peralatan standard" yang digunakan untuk menentukurnya menjalani "pemeriksaan-nya"? Terutamanya dengan penggunaan meluas stesen pengecasan berperingkat megawatt-untuk kenderaan tenaga baharu, bagaimanakah-penentukuran kuasa penuh bagi meter elektrik, yang menggunakan 1000 kilowatt-jam sejam, boleh dicapai?
Adakah penentukuran meter elektrik sentiasa dilakukan berdasarkan beban sebenar? Dalam bidang pemeteran elektrik, kami bijak menggunakan teknologi "beban maya" untuk menyelesaikan masalah ini.
Adakah semua penentukuran meter elektrik dilakukan dengan beban sebenar?
Kesimpulan: Tidak semestinya.
Walaupun pada dasarnya, memandu beban sebenar dengan meter elektrik adalah kaedah ujian yang paling intuitif, dalam amalan, terutamanya dalam senario dengan voltan tinggi, arus tinggi, atau keperluan ketepatan yang tinggi, "kaedah beban maya" adalah pendekatan arus perdana.
Untuk meter elektrik cerucuk pengecas denyar megawatt UBS Electronics (1000V/1000A) yang dinyatakan di atas, jika penentukuran beban sebenar dilakukan:
- Kuasa: P=U*I=1000V*1000A=1,000,000W=1MW
-
Penggunaan tenaga: Berjalan pada beban penuh selama 1 jam sememangnya menggunakan 1000 kWj elektrik dan memerlukan sistem penyejukan yang besar.
Ini sangat tidak ekonomik dan sukar untuk dilaksanakan dalam penentukuran makmal atau lapangan. Oleh itu, untuk kedua-dua meter kuasa AC dan DC, "kaedah pengesahan beban maya" (juga dikenali sebagai "kaedah meter piawai" atau "kaedah bekalan kuasa") ialah kaedah teras untuk menyelesaikan masalah pengesahan kuasa tinggi-.
Ujian Beban Sebenar lwn Ujian Beban Maya: Apakah perbezaannya?
Kedua-dua kaedah itu boleh dibandingkan dengan "menimbang diri":
- Ujian Beban Sebenar: Ini bersamaan dengan menggunakan berat standard berat yang diketahui (beban fizikal sebenar) untuk menekan pada penimbang (meter elektrik) untuk melihat sama ada penimbang itu tepat.
- Ujian Beban Maya: Ini bersamaan dengan mensimulasikan isyarat beban "palsu" melalui litar, memberitahu meter elektrik bahawa "elektrik sedang digunakan," tetapi pada hakikatnya, tidak banyak elektrik yang digunakan.
Kaedah Pengesahan Beban Sebenar
Kaedah ini menggunakan komponen fizikal sebenar (seperti perintang, induktor, dan kapasitor) sebagai beban:
1. Prinsip: Meter tenaga standard dan meter tenaga yang diuji disambungkan secara bersiri dalam litar beban sebenar yang sama, membolehkan mereka beroperasi di bawah voltan dan arus yang sama. Perbezaan bacaan mereka kemudiannya dibandingkan.
2. Senario Aplikasi: Digunakan terutamanya untuk pengesahan-tapak yang mudah, ujian meter tenaga jenis aruhan lama-atau di makmal kecil yang kekurangan bekalan kuasa boleh atur cara berketepatan tinggi-.
Kaedah Pengesahan Beban Maya
Ini ialah kaedah arus perdana untuk pengesahan meter elektrik moden, terutamanya untuk meter elektrik elektronik dan DC:
1. Prinsip: Menggunakan sumber kuasa boleh atur cara, voltan dan arus disediakan secara bebas. Voltan dan gelung arus adalah berasingan secara fizikal (gelung voltan mempunyai arus yang sangat rendah, dan gelung semasa mempunyai voltan yang sangat rendah). Litar elektronik yang tepat mensimulasikan pelbagai keadaan operasi yang diperlukan untuk operasi normal meter elektrik (seperti faktor kuasa yang berbeza dan nisbah arus yang berbeza).
2. Senario Aplikasi: Hampir semua-pengesahan prestasi penuh makmal, pemeriksaan kilang dan-ketepatan tinggi pada-penentukuran tapak.
Perbandingan-mendalam tentang kelebihan dan kekurangan kedua-dua kaedah pengesahan
Untuk perbandingan yang jelas, jadual berikut telah disusun:
| Dimensi Perbandingan | Kaedah Penentukuran Beban-Sebenar | Maya-Kaedah Penentukuran Beban |
|---|---|---|
| Penggunaan Tenaga | Sangat tinggi. Memerlukan menukar tenaga elektrik kepada tenaga haba atau mekanikal, yang memerlukan{1}}intensif kuasa dan menyebabkan penjanaan haba yang teruk. | Sangat rendah. Hanya menggunakan kuasa kecil peranti itu sendiri, tenaga-cekap dan-mesra alam. |
| Saiz Peralatan | Besar dan berat. Arus tinggi memerlukan bank beban yang besar (serupa dengan relau elektrik gergasi). | Padat dan ringan. Terdiri terutamanya daripada komponen elektronik, mudah untuk dijadikan bentuk mudah alih. |
| Ketepatan Ujian | Agak rendah. Sangat dipengaruhi oleh penuaan komponen beban dan hanyut suhu, sukar untuk disesuaikan. | Sangat tinggi. Ketepatan boleh dicapai 0.05% atau lebih tinggi dengan kelinearan yang baik. |
| Liputan Julat | Terhad. Sukar untuk mensimulasikan arus kecil dengan tepat (cth, arus permulaan) atau beban lampau yang melampau. | Julat penuh-. Mudah meliputi keseluruhan julat daripada arus permulaan (0.4% Ib) kepada arus maksimum. |
| Keselamatan | Agak rendah. Risiko tinggi pemanasan dan litar pintas di bawah arus tinggi, menimbulkan bahaya keselamatan. | Agak tinggi. Kawalan terpencil dan litar kuasa dengan mekanisme perlindungan lengkap. |
Kelebihan Teras Diterangkan:
Mengapa kaedah beban maya lebih tepat?
Dalam kaedah beban sebenar, jika gegelung semasa mempunyai rintangan, penurunan voltan akan berlaku, menyebabkan perubahan voltan merentasi gegelung voltan, sekali gus memperkenalkan "ralat tambahan." Dalam kaedah beban maya, gelung voltan dan arus adalah bebas dan tidak mengganggu antara satu sama lain, oleh itu tidak ada ralat tambahan sedemikian, dan hasil pengukuran lebih dekat dengan nilai sebenar teori.
Mengapakah kaedah beban maya boleh mengukur kuasa aras megawatt-?
Peranti penentukuran beban maya (sumber standard) secara dalaman menggunakan-transistor kuasa tinggi atau modul IGBT untuk menyongsangkan kuasa DC ke dalam bentuk gelombang AC yang diperlukan, atau secara langsung melaksanakan kawalan DC yang tepat. Tidak seperti kaedah beban sebenar, ia tidak perlu menghilangkan 1MW tenaga elektrik sebagai haba; sebaliknya, melalui-kawalan gelung tertutup, ia boleh mensimulasikan ciri elektrik 1MW dengan hanya sejumlah kecil tenaga elektrik.
Ringkasan
Berbalik kepada soalan awal: Adakah semua pengesahan meter elektrik berdasarkan beban sebenar?
Tidak. Kecuali untuk pengesahan atau ujian mudah di tapak-atau ujian pada meter lama, pemeteran elektrik moden (terutamanya-voltan tinggi,-meter pengecasan DC semasa tinggi) hampir 100% menggunakan kaedah pengesahan beban maya.
Walaupun kaedah beban sebenar adalah "realistik", kaedah ini dihadkan oleh penggunaan tenaga, saiz dan ketepatan, dan telah dihentikan secara beransur-ansur atau hanya digunakan sebagai kaedah tambahan.
Kaedah beban maya menggunakan teknologi elektronik termaju untuk mencapai "enjin kecil yang menarik beban yang besar", memastikan ketepatan piawaian metrologi negara sambil menyelesaikan masalah penggunaan tenaga bagi pengesahan cerucuk pengecasan tinggi peringkat megawatt-.
Pada kali seterusnya anda melihat meter elektrik kecil itu pada stesen pengecasan, ketahuilah bahawa di belakangnya terdapat "ujian tekanan melampau" yang mensimulasikan semua keadaan pengendalian menggunakan-peralatan elektronik berteknologi tinggi.