
Baggrund: I ombordingsstationer for DC-transmission, store elektriske ovne og andre miljøer med alvorlig harmonisk forurening og høje transiente forhold, står traditionelle elektromagnetiske strømtransformatorer (CTs) i gasisolerede switchgear (GIS) over for betydelige udfordringer: begrænset frekvensbåndbredde forårsager forvrængning af højfrekvente og transiente signaler; målepræcisionen er utilstrækkelig til harmonisk analyse og beskyttelseskrav; og eksterne samlingenheder (MUs) øger omkostninger og kompleksitet.
Løsning: Denne løsning integrerer på nyværende Rogowski-spoler og lavstrømstransformatorer (LPCTs) inden for GIS-hylsteret, kombineret med lokal digitaliseringsteknologi, der giver præcise fuld-båndsmålinger fra nær-DC til høje frekvenser, med direkte digital output, som er overensstemmende med IEC 61850-standarden.
Tekniske Højdepunkter:
- Dual-Sensor Fusion Technology:
- Rogowski Spole: Ansvarlig for at fange bredbånds/højorden harmoniske/transiente strømme. Dens fravær af magnetisk mætning sikrer en lineær respons i et ultrabredt båndbreddeområde fra 0,1 Hz til 2 MHz, hvilket præcist fanger hurtige transiente processer i ombordingsstationer (f.eks. kommutationsfejl) og højorden harmoniske op til flere hundrede gange genereret af bugeovne.
- Lavstrømstransformator (LPCT): Ansvarlig for højpræcis måling og beskyttelse af netfrekvensfundamental. Den opnår en præcision på så højt som 0,2S, hvilket sikrer stabil, pålidelig og standardoverensstemmende strømmåling under grundfrekvens (50/60Hz) og nærliggende lave orden harmoniske forhold, og opfylder kravene til energimåling og beskyttelsessignalskilder.
- Intelligent Fusion: En data-behandlingsenhed udfører intelligent synkronisering og kalibrering af de to signalfelter, der opnår seemless sammenføjning over hele frekvensbåndet (0,1 Hz til 2 MHz), og udgiver en enhver, højpræcis strømdatastrøm.
- On-Sensor Digitalisering:
- Sampling: Integrerer den højtydende AD7606 ADC-chip (16-bit opløsning, 200 kSPS samplinghastighed) direkte ved CT-monteringsskive-siden.
- Output: Digitaliserede data sendes via fiber, overensstemmende med IEC 61850-9-2LE protokolstandard, som erstatter den traditionelle eksterne samlingsehed (MU).
- Fordele: Eliminerer fuldstændigt dæmpning, støjforstyrrelser og jordforbindelsesproblemer introduceret af langdistance analoge signalforsendelser; forenkler systemstrukturen betydeligt; forbedrer signalkvalitet og støjforstyrrelsesmodstand.
- Ekstrem Anti-Interference Design (Nøgle Pålideligheds Sikring):
- Fusion Enhed (MU Modul) Struktur:
- Hylster: Højkvalitets støbet aluminiumshylster leverer mekanisk styrke og grundlæggende elektromagnetisk skjerming.
- Kerneskjerm Lag: Bruger Permalloy (magnetisk permeabilitet μ ≥ 10⁴), der danner en ultra-høj permeabilitet magnetisk skjermingssti. Skjermningskapaciteten for denne materiale for lavfrekvente stærke magnetfelter overstiger langt den for almindelige aluminiumshylster eller siliciumstålblade, hvilket gør det til den ideale valg for det hårde elektromagnetiske miljø inden for GIS.
Anvendelsesscenarier:
- Højspænding Direkte Strøm (HVDC) Ombordingsstationer: Måler præcist stejl bølgens front (extremt høj di/dt) transiente strømme og karakteristiske harmoniske (f.eks. 12k±1 ordener genereret af 12-puls-systemer) produceret under ombordingsventilskift, der sikrer stabil og effektiv drift af DC-kontrol- og beskyttelsessystemet.
- Store Elektriske Bugeovne / Rullingsmaskiner og andre Indvirkningsbelastninger: Fanger præcist hurtig start/stop, kortslutningsstrømme, og de genererede bredspektrum harmoniske (2. til 50. orden og udover), der leverer højtro modellerede data til strømkvalitetsanalyse, harmonisk reduktion, og relæbeskyttelse.
- Smart Understations: Opfylder strenge krav til strømdata båndbredde og præcision fra nye avancerede anvendelser som Condition-Based Monitoring (CBM), Phasor Measurement Units (PMU), og bredbåndsbeskyttelse.
Kernefordele:
- Ultra-Høj Præcision Over Hele Båndbredden: Komplet fejl strengt kontrolleret inden for ±0,5% over hele målebåndet (0,1 Hz - 2 MHz), samtidig opfylder højpræcis netfrekvensmåling (0,2S klasse) og højfrekvens/transient målingsbehov.
- Gennembrud i Båndbreddebegrænsninger: Rogowski spolen's ultrabrede frekvensrespons (0,1 Hz - 2 MHz) dækker DC-komponenter, ekstremt lave orden harmoniske til høje frekvens RF-støj, som ikke kan opnås af traditionelle CTs.
- Betydelige Omkostnings- og Pladsbesparelser: Eliminerer den eksterne samlingsehed (MU) og tilhørende kabelføring, installationsplads, reducerer samlede systemudstyr anskaffelses-, installation- og vedligeholdelsesomkostninger med ca. 30%. GIS-hovedstruktur bliver mere kompakt.
- Stærk Anti-Interference & Pålidelig Drift: Kombinationen af et støbet aluminiumshylster og Permalloy magnetisk skjerming giver fremragende elektromagnetisk beskyttelse, der sikrer langtids stabil og pålidelig drift i det hårde GIS-miljø.
- Seamless Digital Grid Integration: Nativ IEC 61850-9-2LE fiber-optisk digital output, fuldt kompatibel med moderne digital understationsarkitektur, forenkler sekundærledning.
Nøgle Ydeevnes Parameter Oversigt
Indikator Kategori
|
Målepunkt
|
Ydeevne Værdi
|
Kerne Betydning
|
Målebåndbredde
|
(Rogowski)
|
0,1 Hz - 2 MHz
|
Dækker transiente & højfrekvens harmoniske
|
Målepræcision
|
(LPCT @ Netfrekvens)
|
0,2S Klasse
|
Opfylder præcision måling & beskyttelseskrav
|
Målepræcision
|
(Hele Båndbredde Komposit)
|
< ±0,5%
|
Sikrer høj præcision over hele domænet
|
Digitalisering
|
Sampling (ADC)
|
16-bit / 200 kSPS (AD7606)
|
Højpræcis on-sensor digital konvertering
|
Digitalisering
|
Output Protokol
|
IEC 61850-9-2LE (Fiber)
|
Seamless adgang til digitale understations
|
Anti-Interference
|
Skjerm Materiale
|
Permalloy (μ ≥ 10⁴)
|
Modstandsdygtig mod stærk internt GIS elektromagnetisk støj
|