چه کاربردهایی برای ترانسформاتورهای ولتاژ GIS در زیرстанسیون‌های دیجیتال وجود دارد

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

از یادگیری نحوه سیم‌کشی و انجام آزمون‌های خطا تحت نظر مربیم، تا شرکت در انواع پروژه‌های زیرстанسیون هوشمند — دیده‌ام صنعت برق از سیستم‌های سنتی به سیستم‌های کاملاً دیجیتال تغییر کرده است. به ویژه در سال‌های اخیر، بیشتر و بیشتر سیستم‌های GIS ۲۲۰ kV از ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی (EVTs) استفاده می‌کنند و تدریجاً نوع الکترومغناطیسی قدیمی را جایگزین می‌کنند.

چند روز پیش یک دوست از من پرسید:

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

سوال عالی! بنابراین امروز می‌خواهم درباره این صحبت کنم:

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

بدون اصطلاحات پیچیده — فقط صحبت‌های ساده بر اساس ۱۲ سال تجربه عملی من. بیایید شروع کنیم!

۱. ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی چیست؟

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

با تفاوت از VTs الکترومغناطیسی سنتی که از هسته و لایه‌بندی 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 “دیجیتال” صحبت می‌کند — متناسب با سیستم‌های هوشمند

VTs سنتی خروجی‌های آنالوگ دارند که هنوز باید قبل از استفاده توسط رله‌های محافظ یا سیستم‌های نظارتی به دیجیتال تبدیل شوند. اما EVTs مستقیماً داده‌های دیجیتال را خروجی می‌دهند و مرحله میانی را حذف می‌کنند. این عمل بهبود میزان دقت داده و سرعت انتقال را فراهم می‌کند.

تصور کنید مانند تغییر از تلفن ثابت به برنامه تماس تصویری — واضح‌تر، سریع‌تر و ساده‌تر مدیریت می‌شود.

۲.۲ بدون اشباع، بدون ترس از هارمونیک‌ها

VTs سنتی در شرایط خرابی یا شرایط پر از هارمونیک‌ها می‌توانند به راحتی به اشباع مغناطیسی برسند که باعث خطاهای اندازه‌گیری یا حتی فعال‌سازی غیرطبیعی می‌شود. اما چون EVTs هسته آهنی ندارند، از اشباع رنج نمی‌برند — که آن‌ها را برای محیط‌های پیچیده با هارمونیک‌های مکرر یا جریان‌های خرابی مناسب می‌کند.

۲.۳ طراحی فشرده — متناسب با GIS

سیستم‌های GIS همگی درباره صرفه‌جویی در فضا هستند. چون EVTs هسته‌های بزرگ و لایه‌بندی‌های سنگین ندارند، آن‌ها بسیار کوچک‌تر و سبک‌تر از VTs سنتی هستند. این آن‌ها را برای نصب‌های تنگ 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 فضا بسیار محدود بود، اما اندازه‌گیری دقیق و پاسخ سریع محافظ مورد نیاز بود. ما یک EVT ظرفیتی با رابط فیبر نوری انتخاب کردیم. نه تنها فضا را صرفه‌جویی کرد، بلکه پاسخ داده در سطح میلی‌ثانیه و اقدامات محافظ بسیار واکنش‌گرا بود.

۴. نکات مهم در کاربردهای واقعی

حتی با وجود مزایای بسیاری که EVTs دارند، هنوز چند نکته در کاربرد واقعی باید مورد توجه قرار گیرد:

۴.۱ حساس به تغذیه الکتریکی و دما

چون EVTs شامل المان‌های الکترونیکی هستند، حساس به تغییرات دما و پایداری تغذیه هستند. در مناطق با تغییرات دما 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 متوقف می‌شود. بنابراین در بیشتر پروژه‌های ما، از MUs دوگانه‌ی مازاد برای اطمینان از قابلیت اطمینان سیستم استفاده می‌کنیم.

۴.۳ کالیبراسیون نیاز به ابزارهای خاص دارد

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

۵. نظرات نهایی

به عنوان کسی که بیش از ده سال در این زمینه کار کرده، این دیدگاه من است:

“ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی نه تنها فناوری آینده‌ای هستند — بلکه اینجا هستند و هر روز بیشتر پخته می‌شوند.”

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

اگر در پروژه‌های زیرستانسیون دیجیتال کار می‌کنید یا فقط کنجکاو به ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی هستید، حتماً 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