Роговски котел + Интегрирано решение за широколентово измерване на тока в GIS с нисковoltage CT (LPCT)

Фон:​​ В преобразувателни станции на постоянното напрежение, големи електрически дъгови печи и други среди с тежко хармонично замърсяване и високи променливи условия, традиционните електромагнитни токоизмерватели (CT) в газово изолираната комутационна апаратура (GIS) срещат значителни предизвикателства: ограничената честотна лента причинява искажения на високочестотните и променливите сигнали; точността на измерването не отговаря на изискванията за анализ на хармониките и защита; и външните модули за обединяване (MUs) увеличават разходите и сложността.

​Решение:​​ Това решение иновативно интегрира катушките Роговски и нисковатовъзловите токоизмерватели (LPCTs) в рамките на GIS, комбинирани с локална цифрова технология, предоставяйки точни измервания в цялата честотна лента от близка до постоянното напрежение до високи честоти, с директен цифров изход, съответстващ на стандарт IEC 61850.

​Технически акценти:​​

1. ​Технология за фузиониране на двойни сензори:​​
• ​Катушка Роговски:​​ Отговаряща за улавяне на широкополосни/високоредовни хармоники/променливи токове. Нейната липса на магнитна насыщеност осигурява линейна реакция в свершироката честотна лента от 0,1 Hz до 2 MHz, точно улавяйки бързите променливи процеси в преобразувателните станции (например, провал на комутацията) и високоредовните хармоники до няколко стотици пъти, генерирано от дъговите печи.
• ​Нисковатовъзлов CT (LPCT):​​ Отговаряща за високоточни измервания и защита на основните честоти. Достига клас на точност до 0,2S, осигурявайки стабилни, надеждни и съответстващи на стандарта измервания на тока при основна честота (50/60Hz) и близки нискоредовни хармонични условия, отговарящи на изискванията за измерване на енергията и източници на сигнали за защита.
• ​Интелигентна фузия:​​ Единица за обработка на данни извършва интелигентна синхронизация и калибриране на двете пътя за сигнали, постигайки безшовно съчетаване в цялата честотна лента (0,1 Hz до 2 MHz), извеждайки единен, високоточен поток от данни за тока.
2. ​Цифровизация на сензора:​​
• ​Пробиране:​​ Интегрира високопроизводителния AD7606 ADC чип (разрешение 16-бит, скорост на пробиране 200 kSPS) директно на страната на фланцата на CT.
• ​Изход:​​ Цифровите данни се предават чрез оптичен кабел, съответстващ на протокола стандарт IEC 61850-9-2LE, замествайки традиционния външен модул за обединяване (MU).
• ​Преимущества:​​ Пълно изключване на затихване, шумово намесване и проблеми с заземяване, въведени от дългото аналогово предаване на сигнали; значително опростява системната структура; подобрява качеството на сигнала и способността за противодействие на намесването.
3. ​Екстремен дизайн за противодействие (ключово гаранция за надеждност):​​
• ​Структура на модул за обединяване (MU Module):​​
• ​Обвивка:​​ Обвивка от лито алюминий с висока жесткост, осигуряваща механична сила и основна електромагнитна защита.
• ​Основен защитен слой:​​ Използва пермалои (магнитна проницаемост μ ≥ 10⁴), формиращ свервисокопропусклива магнитна защитна пътека. Капацитетът на този материал за защита от ниско-честотни силни магнитни полета далеч надвишава този на обикновени алюминиеви обвивки или силиконови стоманени листове, правейки го идеален избор за суровата електромагнитна среда във GIS.

​Приложни сценарии:​​

• ​Преобразувателни станции на високонапреженото постоянен ток (HVDC):​​ Точно измерва променливи токове с остър вълнов начин (изключително висок di/dt) и характерни хармоники (например, 12k±1 редове, генерирано от 12-пулсни системи) произведени при комутиране на преобразувателните клапи, осигурявайки стабилна и ефективна операция на DC контролна и защитна система.
• ​Големи електрически дъгови печи / валкови машини и други ударни нагрузки:​​ Точно улавя бързо стартиране/спиране на нагрузката, краткосрочни токове и породените широкоспектрални хармоники (2-50 ред и повече), предоставяйки високоверният данни за анализ на качеството на енергията, намаляване на хармониките и реле защита.
• ​Умни подстанции:​​ Отговаря на стриктните изисквания за честотна лента и точност на данните за тока от нови напреднали приложения като Condition-Based Monitoring (CBM), Phasor Measurement Units (PMU) и широколентова защита.

​Основни преимущества:​​

1. ​Сверхвисока точност в цялата честотна лента:​​ Комплексната грешка стриктно контролирана в рамките на ±0,5% в цялата измерителна лента (0,1 Hz - 2 MHz), едновременно отговаряща на изискванията за високоточни измервания на мощността (клас 0,2S) и високочестотни/променливи измервания.
2. ​Преки през ограниченията на честотната лента:​​ Ултраширока честотна реакция на катушката Роговски (0,1 Hz - 2 MHz) покрива компоненти на постоянен ток, изключително нискоредовни хармоники до високочестотни радиочести интерференции, недостижими за традиционните CT.
3. ​Значителни спестявания на разходи и пространство:​​ Елиминира външния модул за обединяване (MU) и съответстващите кабели, инсталационно пространство, намалявайки общите разходи за закупуване, инсталация и поддръжка на системното оборудване с около 30%. Главната структура на GIS става по-компактна.
4. ​Силно противодействие и надеждна работа:​​ Комбинацията от лито алюминиева обвивка и пермалои магнитна защита предоставя изключителна електромагнитна защита, осигурявайки дългосрочна стабилна и надеждна работа в суровата среда на GIS.
5. ​Безшовна интеграция в цифровата мрежа:​​ Нативен оптичен цифров изход IEC 61850-9-2LE, пълно съвместим със съвременната архитектура на цифровите подстанции, опростява вторичната трасиране.

​Обзор на ключовите показатели на производителността​