Quali sono le direzioni di applicazione e miglioramento dei trasformatori di corrente nei sistemi elettrici?

In qualità di operatore di prima linea per la manutenzione e l'operazione del sistema elettrico, mi occupo quotidianamente dei trasformatori di corrente (CT). Avendo assistito alla diffusione dei nuovi CT fotoelettrici e avendo affrontato numerosi guasti, ho acquisito un'esperienza pratica riguardante le loro applicazioni e miglioramenti nella sperimentazione. Di seguito condividerò la mia esperienza sul campo con i nuovi CT nei sistemi elettrici, mirando a un equilibrio tra professionalità e praticità.

1. Applicazione dei nuovi CT nei sistemi elettrici
1.1 CT nei sistemi elettrici

La maggior parte dei nuovi CT sono fotoelettrici, suddivisi in tipi con nucleo di ferro e senza nucleo. I CT con nucleo di ferro, pur essendo soggetti a correnti di fuga, saturazione elettomagnetica e isteresi in ambienti complessi (ad esempio, temperature elevate, campi magnetici forti), e con una precisione limitata del materiale della testa sensore (soggetto a cambiamenti non lineari in condizioni estreme), rimangono adattabili alle moderne reti elettriche ad alta tensione e grandi unità. Sfruttando i vantaggi isolanti dei materiali di sensore ottico, consentono la trasmissione luminosa tramite fibra ottica, evitando problemi comuni dei CT ordinari, quindi vengono ampiamente utilizzati nelle linee di trasmissione ad ultra-alta tensione.

Nella pratica, ho visto che i CT ordinari soffrono di dati errati sotto forti interferenze elettromagnetiche, mentre i CT fotoelettrici ripristinano la stabilità, evidenziando il valore pratico dei nuovi CT.

1.2 Protezione di grandi gruppi generatori

I grandi gruppi generatori (ad esempio, generatori, trasformatori principali) richiedono prestazioni transitorie elevate dai CT. In passato, erano afflitti da saturazione transitoria e remanenza, ma i nuovi CT risolvono questi problemi. Notoriamente, i CT "con nucleo di ferro e gap d'aria" da 500kV presentano un'elevata impedenza di eccitazione, fornendo una protezione stabile per le unità, prevenendo la saturazione transitoria e la remanenza.

Ad esempio, i CT di livello TPY di Huayi Electric Power per unità da 300-600MW, selezionati per le caratteristiche transitorie e la limitazione della remanenza, assicurano "nessuna malfunzione al di fuori delle zone protette e spegnimento corretto all'interno". Durante la messa in servizio della protezione dell'unità, questi CT sopprimono in modo affidabile i componenti di corrente di cortocircuito non periodici, evitando attivazioni errate della protezione.

1.3 Protezione automatica mediante relè

La protezione mediante relè agisce come il "medico d'urgenza" della rete elettrica, con i CT come "stetoscopio". Con l'avanzamento dell'automazione della rete, la protezione mediante relè deve evolversi - l'adattabilità automatica dei CT ha un impatto diretto sull'intelligenza del sistema.

In caso di guasto, i CT devono trasmettere rapidamente i segnali di corrente ai dispositivi di protezione per un'isolazione accurata del guasto. I nuovi CT offrono una risposta più rapida e precisione, allineandosi con le esigenze della rete intelligente - fondamentale per l'automazione elettrica.

2. Miglioramenti nella sperimentazione dei CT (soluzioni di prima linea)

Con specifiche dei CT che vanno da 20A a 720A, il nostro team ha sviluppato uno schema di sperimentazione migliorato per standardizzare i processi, ridurre gli errori umani e semplificare la preparazione.

2.1 Progettazione dello schema di sperimentazione

Concentrandoci su "integrazione + precisione", utilizziamo una fonte di corrente monofase dedicata per le fasi dei CT in prova, commutiamo le fasce di corrente tramite un'unità di conversione, monitoriamo l'ingresso con un misuratore standard (A1) e integriamo la misurazione dell'angolo di fase, i CT standard, le unità di conversione e i misuratori in un banco di prova - semplificando i test.

(1) Selezione della fonte di corrente

Abbandonando le fonti di segnale instabili dei gruppi generatore, adottiamo una fonte di alimentazione di alta qualità a frequenza intermedia abbinata a un autotrasformatore e a un booster di corrente per creare una fonte di corrente costante (uscita 0-800A), coprendo tutti i test sui CT AC e risolvendo le fluttuazioni della corrente lato primario.

(2) Principio della linea di test

Il circuito chiuso "autotrasformatore → booster di corrente → CT standard → CT in prova → fonte di alimentazione a frequenza intermedia" funziona a ~120V (uscita a frequenza intermedia). L'aggiustamento della corrente si basa sull'autotrasformatore (rapporto fisso del booster di corrente). Per minimizzare le fluttuazioni, l'uscita del booster di corrente è cortocircuitata con una barra di raccordo in rame (ridotta per meno calore, corrente stabile e risparmio energetico).

Passando la stessa corrente attraverso tutte e tre le fasi del CT in prova, si riducono le differenze di corrente tra le fasi e si aumenta l'efficienza del test - dimostratosi efficace nei test di serie.

3. Conclusione (approfondimenti di prima linea)

La diagnosi dei guasti dei CT è cruciale e sistematica. In qualità di personale di prima linea, padroneggiare i principi dei CT e seguire i protocolli è essenziale - la sicurezza viene prima! Si deve sempre interrompere l'alimentazione prima della diagnosi o del troubleshooting per evitare rischi.

I nuovi CT migliorano l'operatività e la manutenzione della rete, ma la conoscenza sulla sperimentazione e la diagnosi deve tenere il passo. Comprendere gli scenari di applicazione e implementare miglioramenti nella sperimentazione garantisce che i CT agiscano come i "fedeli guardiani" della rete elettrica.