Bobina de Rogowski + CT de Baixa Potencia (LPCT) Integrada na Solución de Medición de Corrente Amplia Banda para GIS

Contexto:​​ Nas estacións conversoras de transmisión en corrente directa, fornos eléctricos de arco de gran escala e outros entornos con polución harmónica grave e condicións transitorias elevadas, as transformadoras electromagnéticas (CT) tradicionais dentro do Gas-Insulated Switchgear (GIS) enfrentan desafíos significativos: a banda de frecuencia limitada causa distorsión de sinais de alta frecuencia e transitorios; a precisión da medida non é suficiente para os requisitos de análise harmónica e protección; e as unidades de fusión externas (MUs) aumentan os custos e a complexidade.

​Solución:​​ Esta solución integra innovadoramente bobinas de Rogowski e transformadoras de corrente de baixa potencia (LPCTs) dentro da carcasa do GIS, combinadas con tecnoloxía de dixitalización local, proporcionando unha medida precisa de banda completa desde casi DC a altas frecuencias, coa saída dixital directa compatible coa norma IEC 61850.

​Puntos Técnicos Destacables:​​

1. ​Tecnoloxía de Fusión de Dous Sensores:​​
• ​Bobina de Rogowski:​​ Responsable de captar correntes harmónicas/transitorias de banda ancha/alto orde. A súa ausencia de saturación magnética asegura unha resposta linear nunha banda ultraancha de 0,1 Hz a 2 MHz, capturando precisamente procesos transitorios rápidos nas estacións conversoras (por exemplo, fallos de conmutación) e harmónicos de alto orde ata varias centenas de veces xerados por fornos de arco.
• ​Transformadora de Corrente de Baixa Potencia (LPCT):​​ Responsable da medida de alta precisión e protección das fundamentais de frecuencia de potencia. Alcanza unha clase de precisión tan alta como 0,2S, asegurando unha medida de corrente estable, fiable e conforme coa norma baixo a frecuencia fundamental (50/60Hz) e condicións harmónicas de baixo orde próximas, satisfacendo os requisitos para a fonte de sinal de medición de enerxía e protección.
• ​Fusión Intelixente:​​ Unha unidade de procesamento de datos realiza a sincronización e calibración intelixentes dos dous camiños de sinal, logrando unha costura perfecta ao longo de toda a banda de frecuencias (0,1 Hz a 2 MHz), producindo un fluxo de datos de corrente unificado e de alta precisión.
2. ​Dixitalización no Sensor:​​
• ​Muestreo:​​ Integra o chip ADC de alto rendemento AD7606 (resolución de 16 bits, taxa de muestreo de 200 kSPS) directamente no lado da flange de montaxe da CT.
• ​Salida:​​ Os datos dixitalizados son transmitidos por fibra óptica, compatibles coa norma de protocolo IEC 61850-9-2LE, substituíndo a unidade de fusión externa (MU) tradicional.
• ​Vantaxes:​​ Elimina completamente a atenuación, a interferencia de ruido e os problemas de aterramento introducidos pola transmisión de sinais analóxicos a lonxa distancia; simplifica significativamente a estrutura do sistema; mellora a calidade do sinal e a capacidade de resistencia á interferencia.
3. ​Deseño de Alta Resistencia á Interferencia (Garantía Clave de Fiabilidade):​​
• ​Estrutura da Unidade de Fusión (Módulo MU):​​
• ​Carcasa:​​ Unha carcasa de aluminio fundido de alta rigidez proporciona resistencia mecánica e blindaxe electromagnético básico.
• ​Capa de Blindaxe Central:​​ Emprega Permalloy (permeabilidade magnética μ ≥ 10⁴), formando unha via de blindaxe magnético de ultra-alta permeabilidade. A capacidade de blindaxe deste material para campos magnéticos fortes de baixa frecuencia supera con creces a de carcasas de aluminio comúns ou láminas de silicio, facendo que sexa a opción ideal para o duro entorno electromagnético interior do GIS.

​Escenarios de Aplicación:​​

• ​Estacións Conversoras de Corrente Directa de Alta Tensión (HVDC):​​ Mede de forma precisa correntes transitorias de fronte de onda aguda (di/dt extremadamente alto) e harmónicos característicos (por exemplo, de 12k±1 ordens xerados por sistemas de 12 pulsos) durante a conmutación dos válvulas conversoras, asegurando o funcionamento estable e eficiente do sistema de control e protección en corrente directa.
• ​Grandes Fornos Eléctricos de Arco / Laminadores e outras Cargas de Impacto:​​ Captura de forma precisa o arranque/parada rápido da carga, correntes de cortocircuito e os harmónicos de ancho espectro (2º a 50º orde e máis allá) xerados, proporcionando datos de alta fidelidade para a análise da calidade da enerxía, a mitigación de harmónicos e a protección por relés.
• ​Subestacións Intelixentes:​​ Satisfai os requisitos estritos de ancho de banda e precisión dos datos de corrente para novas aplicacións avanzadas como o Monitorización Basada en Estado (CBM), Unidades de Medición de Fásor (PMU) e protección de ancho de banda.

​Vantaxes Principais:​​

1. ​Precisión Ultra-Alta en Todo o Ancho de Banda:​​ O erro comprehensivo está estritamente controlado dentro de ±0,5% en toda a banda de medida (0,1 Hz - 2 MHz), satisfacendo simultaneamente as necesidades de medición de alta precisión en frecuencia de potencia (clase 0,2S) e medidas de alta frecuencia/transitorios.
2. ​Avance nas Limitacións de Ancho de Banda:​​ A resposta de frecuencia ultra-ancha da bobina de Rogowski (0,1 Hz - 2 MHz) cubre componentes DC, harmónicos de orde extremadamente baixo ata interferencia RF de alta frecuencia, inalcanzable para as CTs tradicionais.
3. ​Ahorro Significativo de Custos e Espazo:​​ Elimina a unidade de fusión externa (MU) e o cableado asociado, o espazo de instalación, reducindo os custos totais de adquisición, instalación e manutención do equipo do sistema aproximadamente un 30%. A estrutura principal do GIS volve máis compacta.
4. ​Resistencia Forte á Interferencia & Funcionamento Fiable:​​ A combinación dunha carcasa de aluminio fundido e blindaxe magnético de Permalloy proporciona unha protección electromagnética excepcional, asegurando un funcionamento estable e fiable a longo prazo no duro entorno do GIS.
5. ​Integración Sinxela na Rede Dixital:​​ Saída dixital de fibra óptica nativa IEC 61850-9-2LE, totalmente compatible coa arquitectura moderna de subestacións dixitais, simplificando o cableado secundario.

​Visión Xeral dos Parámetros de Rendemento Clave​