چه کاربردهایی برای ترانسفورماتورهای ولتاژ GIS در زیرستانسیون های دیجیتال وجود دارد

سلام همه، من اکو هستم و ۱۲ سال با ترانسفورماتورهای ولتاژ (VTs) کار کرده‌ام.

از یادگیری نحوه دوشدن و انجام آزمون‌های خطا تحت نظر مربیم، تا شرکت در انواع پروژه‌های زیرстанسیون هوشمند — من تحول صنعت برق را از سیستم‌های سنتی به سیستم‌های کاملاً دیجیتال مشاهده کردم. به ویژه در سال‌های اخیر، بیشتر و بیشتر سیستم‌های GIS ۲۲۰ kV از ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی (EVTs) استفاده می‌کنند و به آرامی جایگزین نوع الکترومغناطیسی قدیمی می‌شوند.

چند روز پیش، یک دوست از من پرسید:

“اکو، همیشه می‌گویند زیرستانسیون‌های دیجیتال آینده را تعیین می‌کنند — پس نقش واقعی ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی چیست؟ آیا قابل اعتماد هستند؟”

سوال عالی! بنابراین امروز می‌خواهم درباره این صحبت کنم:

مزایای ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی برای سیستم‌های GIS ۲۲۰ kV و زیرستانسیون‌های دیجیتال چیست — و در کاربردهای واقعی چه چیزهایی باید مورد توجه قرار گیرد؟

بدون واژگان پیچیده — فقط گفتگوی ساده بر اساس ۱۲ سال تجربه عملی. بیایید شروع کنیم!

۱. چه چیزی ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی است؟

به طور ساده، ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی (EVT) نوع جدیدی از دستگاه است که از فناوری الکترونیک برای اندازه‌گیری سیگنال‌های ولتاژ بالا استفاده می‌کند.

در مقابل ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترومغناطیسی سنتی که از هسته و پیچش برای تشخیص ولتاژ استفاده می‌کنند، EVTs از تقسیم‌کننده‌های ولتاژ مقاومتی یا ظرفیتی یا حتی اصول نوری برای ضبط سیگنال‌های ولتاژ استفاده می‌کنند. سپس الکترونیک داخلی سیگنال آنالوگ را به خروجی دیجیتال تبدیل می‌کند.

۲. چرا زیرستانسیون‌های دیجیتال به آن نیاز دارند؟
۲.۱ به طور طبیعی به زبان “دیجیتال” صحبت می‌کند — متناسب با سیستم‌های هوشمند

ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی خروجی‌های آنالوگ دارند که هنوز باید قبل از استفاده توسط رله‌های حفاظت یا سیستم‌های نظارت به دیجیتال تبدیل شوند. اما EVTs مستقیماً داده‌های دیجیتال خروجی می‌دهند و مرحله میانی را حذف می‌کنند. این کار دقت داده و سرعت انتقال را بهبود می‌بخشد.

این مانند تغییر از تلفن ثابت به یک برنامه تماس تصویری است — واضح‌تر، سریع‌تر و آسان‌تر برای مدیریت.

۲.۲ بدون اشباع، بدون ترس از هارمونیک‌ها

ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی در شرایط خرابی یا حالت‌های غنی از هارمونیک می‌توانند به راحتی در معرض اشباع مغناطیسی قرار گیرند و این باعث خطاهای اندازه‌گیری یا حتی عملکرد غیرصحیح می‌شود. اما چون EVTs هسته آهنی ندارند، از اشباع آسیب نمی‌بینند — که آن‌ها را برای محیط‌های پیچیده با هارمونیک‌های مکرر یا جریان‌های خرابی مناسب می‌کند.

۲.۳ طراحی فشرده — متناسب با GIS

سیستم‌های GIS همگی به صرفه‌جویی در فضا می‌پردازند. چون EVTs هسته‌های بزرگ و پیچش‌هایی ندارند، بسیار کوچک‌تر و سبک‌تر از ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی هستند. این آن‌ها را برای نصب‌های فشرده GIS متناسب می‌کند.

۳. استفاده واقعی در سیستم‌های GIS ۲۲۰ kV

در چند سال گذشته، شرکت ما در چند پروژه زیرستانسیون دیجیتال ۲۲۰ kV کار کرده و تقریباً همه آن‌ها از ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی استفاده کرده‌اند. با واحد‌های ترکیبی (MUs) و ترمینال‌های هوشمند، عملکرد سیستم بسیار محکم بوده است.

اینجا یک مثال: یک بار ما در یک زیرستانسیون شهری کار کردیم که فضای آن بسیار محدود بود، اما اندازه‌گیری دقیق و پاسخ سریع حفاظت مورد نیاز بود. ما یک EVT ظرفیتی با رابط لیزری انتخاب کردیم. نه تنها فضا را صرفه‌جویی کرد، بلکه پاسخ داده در سطح میلی‌ثانیه را داشت و عملکرد حفاظت بسیار پاسخگو بود.

۴. مواردی که در کاربردهای واقعی باید توجه داشت

حتی با وجود مزایای بسیاری که EVTs دارند، هنوز چند نکته در کاربرد واقعی باید در نظر گرفته شود:

۴.۱ حساس به تغذیه و دمای محیط

چون EVTs شامل المان‌های الکترونیکی هستند، به تغییرات دما و پایداری تغذیه حساس هستند. در مناطقی با تغییرات دمایی شدید یا رطوبت بالا، بهتر است مدل‌هایی با قابلیت گرم‌کن و خشک‌کن انتخاب شوند.

۴.۲ قابلیت اطمینان واحد ترکیبی (MU) مهم است

EVTs معمولاً با واحد‌های ترکیبی کار می‌کنند. اگر MU خراب شود، کل سیستم خراب می‌شود. بنابراین در بیشتر پروژه‌های ما، از MUs دوگانه-احرازی استفاده می‌کنیم تا قابلیت اطمینان سیستم را تضمین کنیم.

۴.۳ کالیبراسیون نیاز به ابزارهای خاص دارد

آزمون‌دهنده‌های خطای سنتی ممکن است با EVTs کار نکنند چون خروجی‌های دیجیتال دارند. شما به ابزارهای کالیبراسیون دیجیتال خاص نیاز دارید، مانند منابع استاندارد دیجیتال یا تحلیل‌گرهای شبکه.

۵. نظرات نهایی

به عنوان کسی که بیش از یک دهه در این زمینه کار کرده، نظر من این است:

“ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی یک فناوری آینده‌نگر نیستند — آن‌ها اینجا هستند و هر روز بیشتر رسیدگی می‌کنند.”

به ویژه در زمینه زیرستانسیون‌های دیجیتال و شبکه‌های هوشمند، مزایای آن‌ها روشن است. به شرط انتخاب مدل درست، نصب صحیح و نگهداری منظم، EVTs می‌توانند به راحتی وظایف اندازه‌گیری و حفاظت در سیستم‌های GIS ۲۲۰ kV را انجام دهند.

اگر در پروژه‌های زیرستانسیون دیجیتال کار می‌کنید یا فقط به ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی علاقه‌مند هستید، با من تماس بگیرید. خوشحال می‌شوم تجربیات عملی و نکات عملی بیشتری را به اشتراک بگذارم.

امیدوارم هر ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی به صورت صاف و ایمن کار کند و به ساخت زیرستانسیون‌های هوشمند‌تر و کاراتر کمک کند!

— اکو