Welche Anwendungen haben GIS-Spannungswandler in digitalen Umspannwerken

Hallo zusammen, ich bin Echo und arbeite seit 12 Jahren mit Spannungswandlern (VTs).

Von dem Lernen, wie man Verkabelungen vornimmt und Fehlerprüfungen durchführt, unter der wachsamen Aufsicht meines Mentors, bis hin zur Teilnahme an verschiedenen Projekten für intelligente Umspannwerke — ich habe die Entwicklung der Energiewirtschaft von traditionellen Systemen zu vollständig digitalen miterlebt. Vor allem in den letzten Jahren werden in immer mehr 220 kV GIS-Systemen elektronische Spannungswandler (EVTs) eingesetzt, die langsam die althergebrachten elektromagnetischen Typen ersetzen.

Vor ein paar Tagen fragte mich ein Freund:

“Echo, sie sagen ständig, dass digitale Umspannwerke die Zukunft sind — welche Rolle spielen also elektronische Spannungswandler wirklich? Sind sie zuverlässig?”

Eine großartige Frage! Also heute möchte ich darüber sprechen:

Welche Vorteile bieten elektronische Spannungswandler für 220 kV GIS- und digitale Umspannwerke — und worauf sollten wir bei realen Anwendungen achten?

Kein Fachjargon — nur einfache Worte auf Basis meiner 12 Jahre praktischer Erfahrung. Lassen Sie uns beginnen!

1. Was ist ein elektronischer Spannungswandler?

Einfach ausgedrückt, ist ein elektronischer Spannungswandler (EVT) ein neues Gerät, das elektronische Technologie verwendet, um Hochspannungssignale zu messen.

Im Gegensatz zu traditionellen elektromagnetischen VTs, die auf Kernen und Wicklungen angewiesen sind, um Spannungen zu erfassen, verwenden EVTs widerstands- oder kapazitive Spannungsteiler oder sogar optische Prinzipien, um Spannungssignale zu erfassen. Dann wandeln eingebaute Elektronikkomponenten das analoge Signal in eine digitale Ausgabe um.

2. Warum benötigen digitale Umspannwerke diese Technologie?
2.1 Es spricht “Digital” von Natur aus — perfekt für intelligente Systeme

Traditionelle VTs geben analoge Signale aus, die noch in digitale Signale umgewandelt werden müssen, bevor sie von Schutzrelais oder Überwachungssystemen verwendet werden können. EVTs geben jedoch direkt digitale Daten aus, was den Zwischenschritt überflüssig macht. Dies verbessert sowohl die Genauigkeit der Daten als auch die Übertragungsgeschwindigkeit.

Stellen Sie sich das vor, als würden Sie von einem Festnetztelefon zu einer Videoanruf-App wechseln — klarer, schneller und einfacher zu verwalten.

2.2 Keine Sättigung, keine Angst vor Oberschwingungen

Traditionelle VTs können bei Fehlern oder in Oberschwingungsreichen Bedingungen leicht magnetisch sättigen, was zu Messfehlern oder sogar falschen Abschaltungen führen kann. Da EVTs jedoch keinen Eisenkern haben, leiden sie überhaupt nicht unter Sättigung — was sie ideal für komplexe Umgebungen mit häufigen Oberschwingungen oder Fehlerströmen macht.

2.3 Kompakte Bauweise — perfekt für GIS

GIS-Systeme zielen darauf ab, Platz zu sparen. Da EVTs keine großen Kerne und Wicklungen haben, sind sie viel kleiner und leichter als traditionelle VTs. Das macht sie perfekt für enge GIS-Installationen.

3. Realweltliche Anwendung in 220 kV GIS-Systemen

In den letzten Jahren hat unser Unternehmen an mehreren Projekten für digitale 220 kV-Umspannwerke gearbeitet, und fast alle davon verwendeten elektronische Spannungswandler. In Kombination mit Merging Units (MUs) und intelligenten Endgeräten war die Systemleistung ziemlich stabil.

Hier ein Beispiel: Wir arbeiteten einmal an einem Stadtumspannwerk, wo Platz extrem begrenzt war, aber hochgenaue Messungen und schnelle Schutzreaktionen erforderlich waren. Wir wählten einen kapazitiven EVT mit einem Glasfaseranschluss. Er sparte nicht nur Platz, sondern erreichte auch Millisekunden-Genauigkeit bei der Datenantwort, und die Schutzaktionen waren sehr reaktionsfähig.

4. Punkte, die bei realen Anwendungen beachtet werden sollten

Obwohl EVTs viele Vorteile bieten, gibt es einige Punkte, die bei der tatsächlichen Nutzung berücksichtigt werden sollten:

4.1 Empfindlich gegenüber Stromversorgung und Temperatur

Da EVTs elektronische Komponenten enthalten, sind sie empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen und der Stabilität der Stromversorgung. In Gebieten mit extremen Temperaturschwankungen oder hoher Luftfeuchtigkeit ist es besser, Modelle mit Heiz- und Entfeuchtungsfunktionen zu wählen.

4.2 Zuverlässigkeit der Merging Unit (MU) ist wichtig

EVTs arbeiten normalerweise mit Merging Units zusammen. Wenn die MU ausfällt, bricht das gesamte System zusammen. Deshalb verwenden wir in den meisten unserer Projekte doppelredundante MUs, um die Systemzuverlässigkeit zu gewährleisten.

4.3 Kalibrierung erfordert spezielle Werkzeuge

Traditionelle Fehlermessgeräte funktionieren möglicherweise nicht gut mit EVTs, da diese digitale Signale ausgeben. Sie benötigen spezielle digitale Kalibriermittel, wie digitale Standardquellen oder Netzwerkanalysatoren.

5. Abschließende Gedanken

Als jemand, der über ein Jahrzehnt in diesem Bereich tätig ist, hier meine Meinung:

“Elektronische Spannungswandler sind keine futuristische Technologie — sie sind bereits da und werden jeden Tag reifer.”

Besonders im Kontext von digitalen Umspannwerken und Smart Grids sind ihre Vorteile offensichtlich. Solange Sie das richtige Modell auswählen, es richtig installieren und regelmäßig warten, können EVTs definitiv die Mess- und Schutzaufgaben in 220 kV GIS-Systemen bewältigen.

Wenn Sie an Projekten für digitale Umspannwerke arbeiten oder einfach nur neugierig auf elektronische Spannungswandler sind, zögern Sie nicht, Kontakt aufzunehmen. Ich würde gerne mehr praktische Erfahrungen und Tipps teilen.

Ich hoffe, dass jeder elektronische Spannungswandler reibungslos und sicher läuft und dabei hilft, schlüssigere und effizientere Umspannwerke zu bauen!

— Echo