Vilka är tillämpningarna för GIS-spänningsomvandlare i digitala anläggningar?

Hej alla, jag heter Echo och har arbetat med spänningsomvandlare (VTs) i 12 år.

Från att lära mig hur man kablar och utför felförsök under min handledares uppmärksamma öga, till nu att delta i alla typer av smarta understationsprojekt — jag har sett elindustrin utvecklas från traditionella system till fullt digitala. Särskilt de senaste åren antar allt fler 220 kV GIS-system elektroniska spänningsomvandlare (EVTs), som sakta ersätter de gamla elektromagnetiska typerna.

För några dagar sedan frågade en vän mig:

“Echo, de säger hela tiden att digitala understationer är framtiden — så vad är egentligen rollen för elektroniska spänningsomvandlare? Är de pålitliga?”

Bra fråga! Så idag vill jag prata om:

Vilka fördelar ger elektroniska spänningsomvandlare till 220 kV GIS och digitala understationer — och vad bör vi tänka på under verkliga tillämpningar?

Inga floskler — bara enkel talan baserad på min 12-åriga praktiska erfarenhet. Låt oss dyka in!

1. Vad är en elektronisk spänningsomvandlare?

Enkelt uttryckt är en elektronisk spänningsomvandlare (EVT) en ny typ av enhet som använder elektronisk teknik för att mäta högspänningsignaler.

Till skillnad från traditionella elektromagnetiska VTs, som använder kärnor och virvlar för att mäta spänning, använder EVTs resistiva eller kapacitiva spänningsdelare, eller till och med optiska principer, för att fånga upp spänningsignaler. Sedan konverterar inbyggd elektronik det analoga signalen till en digital utdata.

2. Varför behöver digitala understationer den?
2.1 Den pratar “digital” naturligt — perfekt för smarta system

Traditionella VTs ger ut analoga signaler, vilka fortfarande måste konverteras till digitala innan de kan användas av skyddsreläer eller övervakningssystem. Men EVTs ger ut digital data direkt, vilket utelämnar den mellanliggande steg. Detta förbättrar både data noggrannhet och transmissionshastighet.

Tänk på det som att byta från en fast telefon till ett videoapp — tydligare, snabbare och enklare att hantera.

2.2 Ingen mättnad, ingen rädsla för harmoniska

Traditionella VTs kan enkelt gå in i magnetisk mättnad vid fel eller i harmonirika förhållanden, vilket orsakar mätfel eller till och med falska avstängningar. Eftersom EVTs inte har järnkärna drabbas de inte alls av mättnad — vilket gör dem idealiska för komplexa miljöer med frekventa harmonier eller felströmmar.

2.3 Kompakt design — perfekt passform för GIS

GIS-system handlar om att spara plats. Eftersom EVTs inte har tunga kärnor och virvlar är de mycket mindre och lättare än traditionella VTs. Det gör dem till en bra match för trångt installerade GIS-system.

3. Verkliga tillämpningar i 220 kV GIS-system

Under de senaste åren har vår företag arbetat med flera 220 kV digitala understationsprojekt, och nästan alla har använt elektroniska spänningsomvandlare. Tillsammans med sammanslagningsenheter (MUs) och intelligenta terminaler har systemets prestanda varit ganska solid.

Här är ett exempel: Vi arbetade en gång med en stadsunderstation där utrymmet var extremt begränsat, men högnoggrann mätning och snabb skyddssvarstid krävdes. Vi valde en kapacitiv EVT med fiberoptisk gränssnitt. Det sparade inte bara plats, utan uppnådde också millisekundsdatarespons, och skyddshandlingarna var superresponstiva.

4. Saker att tänka på under verkliga tillämpningar

Även om EVTs har många fördelar finns det fortfarande några punkter att tänka på under faktisk användning:

4.1 Känslig för ström och temperatur

Eftersom EVTs innehåller elektroniska komponenter, är de känsliga för temperaturvariationer och strömstabilitet. I områden med extrema temperaturvariationer eller hög luftfuktighet är det bättre att välja modeller med värmning och avfuktning.

4.2 Pålitligheten hos sammanslagningsenheten (MU) spelar roll

EVTs fungerar vanligtvis tillsammans med sammanslagningsenheter. Om MU misslyckas, går hela systemet ner. Därför använder vi i de flesta av våra projekt dubbelt redundant MUs för att säkerställa systemets pålitlighet.

4.3 Kalibrering kräver specialverktyg

Traditionella felförsöksutrustningar kanske inte fungerar bra med EVTs eftersom de ger ut digitala signaler. Du kommer att behöva specialiserade digitala kalibreringsverktyg, som digitala standardkällor eller nätverksanalyser.

5. Sluttankar

Som någon som har tillbringat mer än ett decennium i detta område, här är min syn:

“Elektroniska spänningsomvandlare är inte någon framtida teknik — de finns redan, och de blir allt mer mogna varje dag.”

Särskilt i sammanhang med digitala understationer och smarta nät, är deras fördelar tydliga. Så länge du väljer rätt modell, installerar den korrekt och underhåller den regelbundet, kan EVTs definitivt klara mät- och skyddsuppgifter i 220 kV GIS-system.

Om du jobbar med digitala understationsprojekt eller bara är nyfiken på elektroniska spänningsomvandlare, tveka inte att kontakta mig. Jag skulle älska att dela mer praktisk erfarenhet och praktiska tips.

Hoppas att varje elektronisk spänningsomvandlare fungerar smidigt och säkert, bidrar till att bygga smartare, mer effektiva understationer!

— Echo