
พื้นหลัง
ในการปรับปรุงระบบไฟฟ้าในเมืองทรัพยากรที่ดินที่จำกัดเป็นความท้าทายหลัก การติดตั้งอุปกรณ์ GIS แบบดั้งเดิมใช้พื้นที่แนวตั้งอย่างมากเนื่องจากโครงสร้างแยกของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CTs) และสวิตช์ต่อลงดิน ทำให้เป็นข้อจำกัดในการออกแบบสถานีไฟฟ้าขนาดเล็ก
โซลูชัน: การออกแบบโมดูลาร์แบบรวม
โซลูชันนี้ได้ผสานการทำงานของ CT เข้ากับกลไกการทำงานของสวิตช์ต่อลงดินอย่างลึกซึ้ง ทำให้สามารถใช้พื้นที่ซ้ำและทำลายข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพ:
- การใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพ:
- วงจรลวด CT ฝัง: นำเอาหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่ตั้งอยู่โดยอิสระออกและฝังวงจรวัดความแม่นยำสูงเข้าไปภายในโครงสร้างโพรงของแกนฉนวนของสวิตช์ต่อลงดิน
- การปิดวงจรแม่เหล็กของอุปกรณ์ GIS: ใช้วิธีการใหม่โดยใช้โครงสร้างโลหะที่มีความแข็งแรงของอุปกรณ์ GIS เป็นเส้นทางความต้านทานต่ำสำหรับฟลักซ์แม่เหล็กของ CT ทำให้เกิดวงจรแม่เหล็กที่ปิดสมบูรณ์ ลดพื้นที่แนวตั้งที่ใช้อย่างมาก
- การชดเชยวงจรแม่เหล็กอย่างแม่นยำ:
- เหล็กซิลิคอนชนิด Dual-C ที่มีความหนา 0.23 มม.: เพื่อแก้ไขปัญหาการกระจายสนามแม่เหล็กที่ไม่สมมาตรจากโครงสร้างอุปกรณ์ที่ไม่สมมาตร (คาดว่าความคลาดเคลื่อนเชิงเส้น ≤5%) ใช้โมดูลเหล็กซิลิคอนชนิด Dual-C ที่มีความหนา 0.23 มม. ซึ่งมีความซ้อนสูง
- การนำทางฟลักซ์แม่เหล็กแบบมีทิศทาง: ออกแบบโครงสร้าง C ที่สมมาตรเพื่อชดเชยความไม่สมมาตรของวงจรแม่เหล็ก ทำให้ความคลาดเคลื่อนเชิงเส้นของการวัดกระแสคงที่อยู่ที่ ≤0.5% ภายใต้สภาพทั้งคงที่และเปลี่ยนแปลง (สูงสุดถึง 40kA) ตามมาตรฐานความแม่นยำระดับ 0.2S
- การตรวจสอบการสัมพันธ์ของสัมผัส:
- เซ็นเซอร์ Hall-Effect คู่สำหรับการสัมพันธ์: ฝังอาร์เรย์เซ็นเซอร์ Hall-Effect ที่มีความไวสูงที่จุดสำคัญของสายส่งพลังงานของใบสวิตช์ต่อลงดิน
- การส่งออกสถานะที่สอดคล้องกัน: รวบรวมข้อมูลสถานะเปิด/ปิดของใบสวิตช์แบบเรียลไทม์ ทำให้การสอดคล้องเวลา (ความแม่นยำในการจัดแนวเวลา ≤1ms) กับสัญญาณกระแสเฟสที่ส่งออกจาก CT มีความแม่นยำสูง
คุณค่าหลักในสถานการณ์: สถานี GIS ขนาดเล็กในเมือง
- การทะลุผ่านการบีบอัดพื้นที่: ลดความลึกของโครงสร้างอุปกรณ์แนวตั้งลงโดยตรง 1.2 เมตร ทำให้การวางผังสถานีโดยรวมได้รับการปรับปรุง ลดพื้นที่ฐานเฉลี่ยของสถานีได้ถึง 30% (ตัวอย่างเช่น พื้นที่การกระจายของ GIS 220kV)
- การออกแบบความทนทานที่สอดคล้องกัน: โครงสร้างที่รวมเข้าด้วยกันทำให้การส่งผ่านเชื่อมโยงง่ายขึ้น CT และสวิตช์ต่อลงดินใช้ส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวร่วมกัน (เช่น ระบบแบริ่งของแกนควบคุม) ทดสอบแล้วกว่า 10,000 รอบของการเปิด/ปิดเต็มกำลัง ทำให้บรรลุเป้าหมายความทนทานทางกลที่สอดคล้องกัน
- การสนับสนุนการบำรุงรักษาและการดำเนินงานอัจฉริยะ: การส่งออกข้อมูลที่สอดคล้องกันในระดับมิลลิวินาทีของสัญญาณตำแหน่ง Hall และข้อมูล CT ให้การสนับสนุนข้อมูลระดับอุปกรณ์ที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับการวิเคราะห์กระแสทรานเซียนต์ของการทำงานสวิตช์ต่อลงดินและการประเมินความเสี่ยงของการเกิดประกายไฟใหม่
สรุปข้อดีทางเทคนิค
มิติ
|
โซลูชันแบบดั้งเดิม
|
โซลูชันแบบรวมนี้
|
การปรับปรุงหลัก
|
โครงสร้างอุปกรณ์
|
CT และสวิตช์ต่อลงดินแยกกัน
|
CT ฝังในแกนควบคุม ใช้วงจรแม่เหล็กของโครงสร้างซ้ำ
|
ความสูงแนวตั้งลดลง 1.2 ม.
|
พื้นที่ฐาน
|
พื้นที่ฐานใหญ่
|
การวางผังโดยรวมที่ได้รับการปรับปรุง
|
ประหยัดพื้นที่ 30%
|
ประสิทธิภาพการวัด
|
ไวต่อผลของระยะใกล้เคียง
|
เหล็กซิลิคอนชนิด Dual-C ชดเชยสนามแม่เหล็กที่ไม่สมมาตร
|
ความแม่นยำในสภาพคงที่/เปลี่ยนแปลง ≤0.5%
|
การประสานความทนทาน
|
ส่วนประกอบแยกกัน ความทนทานไม่สอดคล้องกัน
|
ใช้สายส่งผ่านร่วมกัน ออกแบบให้มีประสิทธิภาพ
|
ความทนทานในการทำงานสอดคล้องกันถึง 10,000 รอบ
|
การตรวจสอบสภาพ
|
การตรวจสอบตำแหน่งและกระแสแยกกัน
|
เซ็นเซอร์ Hall ให้ข้อมูลเฟสแบบเรียลไทม์ที่สอดคล้องกัน
|
ให้ข้อมูลทรานเซียนต์ของการทำงานในระดับมิลลิวินาที
|