
Tło
W trakcie modernizacji miejskich sieci energetycznych ograniczone zasoby terenowe stanowią kluczowe wyzwanie. Tradycyjne urządzenia GIS zajmują znaczną przestrzeń pionową ze względu na oddzielne konstrukcje transformatorów prądowych (CT) i przełączników ziemnych, stając się butelczkiem w szyi w projektowaniu kompaktowych podstacji.
Rozwiązanie: Modułowy Design Zintegrowany
To rozwiązanie innowacyjnie głęboko integruje funkcjonalność CT w mechanizmie działania przełącznika ziemnego, osiągając ponowne wykorzystanie przestrzeni i przełom w działaniu:
- Efektywne Ponowne Wykorzystanie Przestrzeni:
- Zintegrowana Cewka CT: Usuwa tradycyjny samodzielny izolator CT, umieszczając precyzyjne cewki pomiarowe bezpośrednio w wewnętrznej strukturze obudowy izolowanej drążka operacyjnego przełącznika ziemnego.
- Zamknięcie Obwodu Magnetycznego Obudowy GIS: Przełomowe wykorzystanie samej wysokowytrzymałe metalowej obudowy sprzętu GIS jako niskoprezystancyjnej ścieżki dla przepływu magnetycznego CT, tworząc pełny zamknięty obwód magnetyczny. Zajętość przestrzeni pionowej jest znacznie zmniejszona.
- Precyzyjna Kompensacja Obwodu Magnetycznego:
- Laminat Stali Krzemowej typu Dual-C: Aby rozwiązać potencjalną nierównomierność rozkładu pola magnetycznego spowodowaną nieosiowo symetryczną strukturą sprzętu (szacowany odchylenie liniowości ≤5%), rdzeń używa laminatów modułów stali krzemowej o wysokiej przenikalności magnetycznej typu Dual-C o grubości 0,23 mm.
- Kierowanie Przepływem Magnetycznym: Symetryczny design struktury w kształcie C precyzyjnie kompensuje asymetrię obwodu magnetycznego, zapewniając, że odchylenie liniowości pomiaru prądu pozostaje stabilne na poziomie ≤0,5% zarówno w stanie ustalonym, jak i przejściowym (do 40 kA szczytowego), spełniając wymagania dokładności klasy 0,2S.
- Monitorowanie Synchronizacji Kontaktów:
- Synchronizacja Dwóch Czujników Efektu Halla: Wysokoczułe tablice czujników efektu Halla są wbudowane w kluczowe węzły przekazywania mocy ostrza uziemienia.
- Synchroniczne Wyjście Stanu: Rzeczywiste zbieranie mechanicznego stanu otwarto-zamknięcia ostrza, osiągając wysokoprecyzyjną synchronizację czasu (dokładność wyrównania znacznika czasu ≤1 ms) z sygnałem prądu fazowego wyjściowego z CT.
Kluczowa Wartość Scenariusza: Miejskie Kompaktowe Podstacje GIS
- Przełom w Kompresji Przestrzeni: Głębokość struktury pionowej sprzętu zmniejszona o 1,2 metra, prowadząc do optymalizacji układu ogólnej podstacji. Średnio powierzchnia podstawy podstacji została skutecznie zmniejszona o 30% (np. obszar dystrybucji GIS 220 kV).
- Design Spójności Żywotności: Zintegrowana struktura upraszcza łańcuch przekazywania. CT i przełącznik ziemny dzielą kluczowe części ruchome (np. system łożysk drążka operacyjnego). Zweryfikowane przez 10 000 cykli pełnoprzepustowych otwarcia/zamknięcia, osiągając spółrzędne cele żywotności mechanicznej.
- Wspieranie Inteligentnej Obsługi i Konserwacji: Wysoka niezawodność synchronizacji sygnałów pozycji Halla i danych z CT dostarcza bezprecedensowego wsparcia danych na poziomie urządzenia do analizy chwilowych prądów działania przełącznika ziemnego i oceny ryzyka ponownego zapłonu łuku.
Podsumowanie Technicznych Zalet
Wymiar
|
Tradycyjne Rozwiązanie
|
To Zintegrowane Rozwiązanie
|
Kluczowe Ulepszenia
|
Struktura Sprzętu
|
CT i przełącznik ziemny niezależne
|
Zintegrowany CT w drążku operacyjnym, ponowne wykorzystanie obwodu magnetycznego obudowy
|
Wysokość pionowa zmniejszona o 1,2m
|
Powierzchnia
|
Duża podstawa
|
Optymalizacja ogólnego układu
|
Oszczędza 30% powierzchni
|
Wykonanie Pomiarowe
|
Podatne na efekt bliskości
|
Stal krzemowa typu Dual-C kompensuje pole magnetyczne asymetryczne
|
Dokładność w stanie ustalonym/przejściowym ≤0,5%
|
Spółrzędność Żywotności
|
Części niezależne, niestandardowe żywotności
|
Wspólny łańcuch przekazywania, zoptymalizowany design
|
Spółrzędna żywotność operacyjna do 10 000 cykli
|
Monitorowanie Stanu
|
Pozycja i monitorowanie prądu oddzielne
|
Czujniki Halla dostarczają rzeczywistych danych fazy synchronicznych
|
Dostarcza danych chwilowych na poziomie milisekund
|