Λύση Μετρήσεως Πλάτους Συχνοτήτων Ρεύματος GIS με Ολοκληρωμένη Σπείρα Rogowski και Διάτρητο Μετρητή Χαμηλής Ισχύος (LPCT)

Πλαίσιο:​​ Σε μετατροπείς συνεχούς ρεύματος (DC) μετατροπείς, μεγάλους ηλεκτρικούς τόξου φούρνους και άλλες περιβάλλοντα με σοβαρή αρμονική ρύπανση και υψηλές μεταβατικές συνθήκες, παραδοσιακοί ηλεκτρομαγνητικοί μετατροπείς ρεύματος (CTs) μέσα σε Gas-Insulated Switchgear (GIS) αντιμετωπίζουν σημαντικές προκλήσεις: η περιορισμένη πλάτος συχνοτήτων προκαλεί διατάραξη των υψηλής συχνότητας και μεταβατικών σημάτων, η ακρίβεια μέτρησης είναι ανεπαρκής για την ανάλυση αρμονικών και τις απαιτήσεις προστασίας, και οι εξωτερικοί μονάδες συγχώνευσης (MUs) αυξάνουν το κόστος και την πολυπλοκότητα.

​Λύση:​​ Αυτή η λύση ενοποιεί καινοτόμα τα κύκλωμα Rogowski και τους Low-Power Current Transformers (LPCTs) μέσα στο περίβλημα GIS, σε συνδυασμό με τεχνολογία τοπικής διαίτησης, παρέχοντας ακριβή μέτρηση σε ολόκληρο το φάσμα από κοντινό-DC έως υψηλές συχνότητες, με άμεση ψηφιακή εξαγωγή συμβατή με το πρότυπο IEC 61850.

​Τεχνικά Κλειδιά:​​

1. ​Τεχνολογία Σύνθεσης Διπλής Εισόδου:​​
• ​Κύκλωμα Rogowski:​​ Υπεύθυνο για την καταγραφή ευρύ φάσμα/υψηλής τάξης αρμονικών/μεταβατικών ρευμάτων. Η απουσία μαγνητικής κόλλησης εξασφαλίζει γραμμική απόκριση σε εξαιρετικά ευρύ φάσμα συχνοτήτων 0.1 Hz έως 2 MHz, καταγράφοντας ακριβώς τα γρήγορα μεταβατικά φαινόμενα στους μετατροπείς (π.χ., αποτυχίες αλλαγής) και τις υψηλές τάξεις αρμονικών μέχρι και εκατοντάδες φορές που παράγονται από τους φούρνους τόξου.
• ​Low-Power CT (LPCT):​​ Υπεύθυνο για την ακριβή μέτρηση και προστασία των βασικών συχνοτήτων. Επιτυγχάνει τάξη ακρίβειας ως ψηλή όσο 0.2S, εξασφαλίζοντας σταθερή, αξιόπιστη και προδιαγραφοσύμβατη μέτρηση ρεύματος σε βασική συχνότητα (50/60Hz) και κοντινές χαμηλής τάξης αρμονικές, καλύπτοντας τις απαιτήσεις μέτρησης ενέργειας και πηγών σημάτων προστασίας.
• ​Ευφυής Σύνθεση:​​ Μια μονάδα επεξεργασίας δεδομένων εκτελεί ευφυή συγχρονισμό και προσαρμογή των δύο διαδρομών σημάτων, επιτυγχάνοντας ασυνεχή συνδέση σε ολόκληρο το φάσμα συχνοτήτων (0.1 Hz έως 2 MHz), εξάγοντας ένα ενιαίο, υψηλής ακρίβειας ροή δεδομένων ρεύματος.
2. ​Ψηφιακή Μετατροπή Στο Αισθητήρα:​​
• ​Δειγματοληψία:​​ Ολοκληρώνει την υψηλότερη απόδοση AD7606 ADC χίπ (16-bit ανάλυση, 200 kSPS δειγματοληψία) άμεσα στην πλατφόρμα εγκατάστασης του CT.
• ​Εξαγωγή:​​ Τα ψηφιακά δεδομένα μεταφέρονται μέσω οπτικών ινών, συμμόρφως με το πρότυπο πρωτοκόλλου IEC 61850-9-2LE, αντικαθιστώντας την παραδοσιακή εξωτερική μονάδα συγχώνευσης (MU).
• ​Πλεονεκτήματα:​​ Εξαλείφει εντελώς την απόσβεση, την παρεμπόδιση και τα προβλήματα συνδέσεων που προκαλούνται από τη μακρινή μεταφορά αναλογικών σημάτων, σημαντικά απλοποιεί τη δομή του συστήματος, ενισχύει την ποιότητα του σήματος και την αντοχή σε παρεμπόδιση.
3. ​Εξαιρετική Αντοχή σε Παρεμποδίσεις (Βασική Εγγύηση Αξιοπιστίας):​​
• ​Δομή Μονάδας Σύνθεσης (ΜU Μέρος):​​
• ​Περίβλημα:​​ Αλουμινιού υψηλής σταθερότητας κατασκευής παρέχει μηχανική αντοχή και βασική μαγνητική προστασία.
• ​Επίπεδος Πύραυλης Προστασίας:​​ Χρησιμοποιεί Permalloy (μαγνητική διαβαθμός μ ≥ 10⁴), δημιουργώντας έναν υψηλής διαβαθμός μαγνητικής προστασίας. Η προστασία αυτού του υλικού για χαμηλής συχνότητας ισχυρά μαγνητικά πεδία υπερβαίνει πολύ αυτή των κανονικών περιβλήματων αλουμινίου ή σιδηρού, κάνοντάς το την ιδανική επιλογή για το σκληρό μαγνητικό περιβάλλον μέσα στο GIS.

​Εφαρμογές:​​

• ​Σταθμοί Μετατροπής Υψηλής Τάσης Συνεχούς Ρεύματος (HVDC):​​ Ακριβή μέτρηση των καθυστερημένων κύματος (εξαιρετικά υψηλό di/dt) μεταβατικών ρευμάτων και χαρακτηριστικών αρμονικών (π.χ., 12k±1 τάξεις που παράγονται από 12-πηλίκτη συστήματα) κατά την αλλαγή των μετατροπέων, εξασφαλίζοντας σταθερή και αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος ελέγχου και προστασίας DC.
• ​Μεγάλοι Φούρνοι Ηλεκτρικού Τόξου / Βεντιλάδες και άλλες Επιβαρύνσεις Πλήξης:​​ Ακριβής καταγραφή των γρήγορων εκκινήσεων/σταματήσεων φορτίων, των ρευμάτων σύνδεσης και των παραγόμενων ευρείας ορίζοντας αρμονικών (2ης έως 50ης τάξης και πέρα), παρέχοντας υψηλής πιστότητας δεδομένα για την ανάλυση ποιότητας ρεύματος, την αντιμετώπιση αρμονικών και την προστασία με ρελέ.
• ​Νοηματικές Υποσταθμείς:​​ Συμβαδίζει με τις αυστηρές απαιτήσεις για το πλάτος συχνοτήτων και την ακρίβεια των δεδομένων ρεύματος από νέες προηγμένες εφαρμογές όπως η Παρακολούθηση Βάσει Συνθηκών (CBM), Μονάδες Μέτρησης Φάσης (PMU) και ευρείας ζώνης προστασίας.

​Βασικά Πλεονεκτήματα:​​

1. ​Υψηλή Ακρίβεια Σε Ολόκληρο Το Φάσμα:​​ Συνολικό σφάλμα αυστηρά ελεγχόμενο εντός ±0.5% σε ολόκληρο το φάσμα μέτρησης (0.1 Hz - 2 MHz), ταυτόχρονα καλύπτοντας τις απαιτήσεις ακριβούς μέτρησης βασικής συχνότητας (0.2S τάξη) και υψηλής συχνότητας/μεταβατικών μετρήσεων.
2. ​Προσβολή Στους Περιορισμούς Πλάτους Συχνοτήτων:​​ Το φάσμα συχνοτήτων του κυκλώματος Rogowski (0.1 Hz - 2 MHz) καλύπτει τα συνεχή συστατικά, χαμηλής τάξης αρμονικές μέχρι υψηλής συχνότητας RF παρεμπόδιση, που δεν είναι εφικτό με παραδοσιακά CTs.
3. ​Σημαντικές Οικονομίες Κόστους και Χώρου:​​ Εξαλείφει την εξωτερική Μονάδα Σύνθεσης (MU) και τα συναφή καλώδια, χώρο εγκατάστασης, μειώνοντας το συνολικό κόστος αγοράς, εγκατάστασης και συντήρησης του συστήματος κατά περίπου 30%. Το κύριο πλαίσιο GIS γίνεται πιο συμπαγές.
4. ​Ισχυρή Αντοχή Σε Παρεμπόδιση και Αξιόπιστη Λειτουργία:​​ Η συνδυασμός του περιβλήματος αλουμινίου και της μαγνητικής προστασίας Permalloy παρέχει εξαιρετική μαγνητική προστασία, εξασφαλίζοντας μακροχρόνια σταθερή και αξιόπιστη λειτουργία στο σκληρό περιβάλλον GIS.
5. ​Εναρμόνιση Με Ψηφιακά Ρετρί:​​ Το φυσικό IEC 61850-9-2LE ψηφιακό εξαγωγή μέσω οπτικών ινών, πλήρως συμβατό με τη σύγχρονη ψηφιακή αρχιτεκτονική υποσταθμείων, απλοποιώντας τη δευτερεύουσα σύνδεση.

​Επισκόπηση Κλειδιών Παραμέτρων Απόδοσης​