
Bối cảnh
Trong quá trình nâng cấp lưới điện đô thị, nguồn tài nguyên đất hạn chế là thách thức cốt lõi. Thiết bị GIS truyền thống chiếm không gian dọc đáng kể do cấu trúc riêng biệt của biến dòng (CTs) và công tắc nối đất, trở thành điểm nghẽn trong thiết kế trạm biến áp nhỏ gọn.
Giải pháp: Thiết kế Tích hợp Mô-đun
Giải pháp này sáng tạo tích hợp sâu chức năng CT vào cơ chế hoạt động của công tắc nối đất, đạt được tái sử dụng không gian và đột phá về hiệu suất:
- Tái sử dụng Không gian Hiệu quả:
- Cuộn CT Nhúng: Loại bỏ cách ly CT độc lập truyền thống, nhúng cuộn đo chính xác trực tiếp vào cấu trúc khoang bên trong của thanh cách ly vận hành của công tắc nối đất.
- Mạch Từ đóng kín của vỏ bọc GIS: Sử dụng đột phá vỏ bọc kim loại cường độ cao của thiết bị GIS làm đường dẫn từ từ thấp kháng cho CT, hình thành mạch từ đóng kín hoàn chỉnh. Chiều cao dọc bị giảm đáng kể.
- Bù Mạch Từ Chính xác:
- Thép silic Lớp kép C: Để giải quyết sự phân bố từ trường không đồng đều do cấu trúc thiết bị không đối xứng (dao động tuyến tính ước lượng ≤5%), lõi sử dụng mô-đun thép silic có độ thẩm thấu cao 0.23mm dạng C kép.
- Hướng dẫn Từ thông Định hướng: Thiết kế cấu trúc C đối xứng bù chính xác cho sự bất đối xứng của mạch từ, đảm bảo dao động tuyến tính đo dòng điện ổn định ở ≤0.5% trong cả trạng thái ổn định và tạm thời (lên đến đỉnh 40kA), đáp ứng yêu cầu độ chính xác lớp 0.2S.
- Giám sát Đồng bộ Hóa Tiếp xúc:
- Đồng bộ Hóa Bằng Cảm biến Hiệu ứng Hall Đôi: Mảng cảm biến hiệu ứng Hall độ nhạy cao được nhúng tại các nút truyền tải quan trọng của liên kết điện lực của lưỡi dao nối đất.
- Trạng thái Đầu ra Đồng bộ: Thu thập thời gian thực vị trí cơ học mở/đóng của lưỡi dao, đạt được đồng bộ hóa thời gian chính xác (độ chính xác căn chỉnh dấu thời gian ≤1ms) với tín hiệu dòng điện pha từ CT.
Giá trị Kịch bản Nòng cốt: Trạm biến áp GIS Đô thị Nhỏ gọn
- Đột phá Áp suất Không gian: Chiều sâu cấu trúc dọc của thiết bị giảm trực tiếp 1.2 mét, thúc đẩy tối ưu hóa bố cục tổng thể của trạm. Diện tích trạm biến áp trung bình giảm thành công 30% (ví dụ: khu vực phân phối 220kV).
- Thiết kế Tuổi thọ Đồng bộ: Cấu trúc tích hợp đơn giản hóa chuỗi truyền dẫn. CT và công tắc nối đất chia sẻ các bộ phận di chuyển chính (ví dụ: hệ thống ổ bi thanh vận hành). Đã được kiểm chứng qua 10.000 chu kỳ mở/đóng toàn bộ công suất, đạt mục tiêu tuổi thọ cơ khí đồng bộ.
- Kích hoạt O&M Thông minh: Đồng bộ hóa tin cậy ở mức miligiây giữa tín hiệu vị trí Hall và dữ liệu CT cung cấp hỗ trợ dữ liệu cấp thiết bị chưa từng có để phân tích dòng điện tạm thời hoạt động của công tắc nối đất và đánh giá rủi ro tái phát hồ quang.
Tóm tắt Ưu điểm Kỹ thuật
Chiều
|
Giải pháp Truyền thống
|
Giải pháp Tích hợp Này
|
Cải tiến Chính
|
Cấu trúc Thiết bị
|
CT và công tắc nối đất độc lập
|
CT nhúng trong thanh vận hành, tái sử dụng mạch từ vỏ bọc
|
Chiều cao dọc giảm 1.2m
|
Diện tích Đế
|
Diện tích đế lớn
|
Tối ưu hóa bố cục tổng thể
|
Tiết kiệm 30% diện tích
|
Hiệu suất Đo lường
|
Dễ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng gần
|
Thép silic C kép bù trường từ không đối xứng
|
Độ chính xác ổn định/tạm thời ≤0.5%
|
Phối hợp Tuổi thọ
|
Các bộ phận độc lập, tuổi thọ không đồng bộ
|
Chuỗi truyền dẫn chung, thiết kế tối ưu
|
Đồng bộ hóa tuổi thọ hoạt động lên đến 10.000 chu kỳ
|
Giám sát Điều kiện
|
Giám sát vị trí và dòng điện riêng biệt
|
Cảm biến Hall cung cấp dữ liệu pha đồng bộ thời gian thực
|
Cung cấp dữ liệu tạm thời hoạt động ở mức miligiây
|