圈形线圈 + 低功耗电流互感器 (LPCT) משולב GIS רוחב פס מדידת זרם

רקע: בתחנות המרה של זרם ישר, תאי קשת חשמלית גדולים וסביבות נוספות עם מזוהמים הרמוניים חמורים ותנאים טרנסינטיים גבוהים, הטרנספורמטורים האלקטרומגנטיים (CTs) המסורתיים בתוך ציוד מגן גזי (GIS) מתמודדים עם אתגרים משמעותיים: רוחב פס תדר מוגבל גורם ל왜ות בתדרים גבוהים ובאותות טרנסינטיים; דיוק מדידה נמוך מכבייש את דרישות ההרמוניה והגנה; ויחידות מיזוג חיצוניות (MUs) מגבירות את העלות והמורכבות.

פתרון: הפתרון הזה מציג באופן חדשני אינטגרציה של סיבים רוגובסקי ומגנטומטרים חשמליים בעלי צריכת אנרגיה נמוכה (LPCTs) בתוך מכסה ה-GIS, בשילוב עם טכנולוגיית דיגיטציה מקומית, המספקת מדידה מלאה ומדויקת מהזרם הנמוך ועד לתדרים גבוהים, עם פלט דיגיטלי ישיר המתאים לתקן IEC 61850.

נקודות מבט טכנולוגיות:

1. טכנולוגיה של שילוב חיישנים כפול:
   • סיב רוגובסקי: אחראי לכידת הרמוניות ברוחב פס רחב/הרמוניות מסדר גבוה/זרמי טרנסינטים. חוסר satuasi מגנטי מבטיח תגובה ליניארית בתחום רוחב פס רחב מאוד של 0.1 Hz עד 2 MHz, מכשיר לכידת תהליכים טרנסינטיים מהירים בתחנות המרה (לדוגמה, כשלים בחילוף) והרמוניות מסדר גבוה עד כמה מאות שנוצרות על ידי תאי קשת חשמלית.
   • LPCT (מגנטומטר חשמלי בעל צריכת אנרגיה נמוכה): אחראי למדידה בעלת דיוק גבוה והגנה על התדר הבסיסי. הוא משיג מעמד דיוק עד 0.2S, מבטיח מדידת זרם יציבה, אמינה ומתאימה לסטנדרטים בתדר בסיסי (50/60Hz) ותנאים של הרמוניות מסדר נמוך, עונה על דרישות מדידת אנרגיה ומקורות אות הגנה.
   • שילוב חכם: יחידת עיבוד נתונים מבצעת סנכרון ותיקון חכם של שני נתיבי האות, מבטיחה חיבור חלק לאורך כל רוחב הפס (0.1 Hz עד 2 MHz), מפיקה זרם נתונים מאוחד ומדויק.
2. דיגיטציה על החיישן:
   • דגימה: משלבת את שבב ה-AD7606 ADC בעל ביצועים גבוהים (רזולוציה של 16 סיביות, קצב דגימה של 200 kSPS) ישירות בצד התקן החיבור של ה-CT.
   • פלט: הנתונים הדיגיטליים מועברים דרך סיב אופטי, בהתאם לתקן הפרוטוקול IEC 61850-9-2LE, במקום יחידת המיזוג החיצונית (MU) המסורתי.
   • יתרונות: מבטיח ביעילות מלאה את הסרת האטENUENENNUENENUNUENUNUENUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUN......

     

     רקע: בתחנות המרה של זרם ישר, תאי קשת חשמלית גדולים וסביבות נוספות עם מזוהמים הרמוניים חמורים ותנאים טרנסינטיים גבוהים, הטרנספורמטורים האלקטרומגנטיים (CTs) המסורתיים בתוך ציוד מגן גזי (GIS) מתמודדים עם אתגרים משמעותיים: רוחב פס תדר מוגבל גורם ל왜ות בתדרים גבוהים ובאותות טרנסינטיים; דיוק מדידה נמוך מכבייש את דרישות ההרמוניה והגנה; ויחידות מיזוג חיצוניות (MUs) מגבירות את העלות והמורכבות.

     פתרון: הפתרון הזה מציג באופן חדשני אינטגרציה של סיבים רוגובסקי ומגנטומטרים חשמליים בעלי צריכת אנרגיה נמוכה (LPCTs) בתוך מכסה ה-GIS, בשילוב עם טכנולוגיית דיגיטציה מקומית, המספקת מדידה מלאה ומדויקת מהזרם הנמוך ועד לתדרים גבוהים, עם פלט דיגיטלי ישיר המתאים לתקן IEC 61850.

     נקודות מבט טכנולוגיות:

     1. טכנולוגיה של שילוב חיישנים כפול:
        • סיב רוגובסקי: אחראי לכידת הרמוניות ברוחב פס רחב/הרמוניות מסדר גבוה/זרמי טרנסינטים. חוסר satuasi מגנטי מבטיח תגובה ליניארית בתחום רוחב פס רחב מאוד של 0.1 Hz עד 2 MHz, מכשיר לכידת תהליכים טרנסינטיים מהירים בתחנות המרה (לדוגמה, כשלים בחילוף) והרמוניות מסדר גבוה עד כמה מאות שנוצרות על ידי תאי קשת חשמלית.
        • LPCT (מגנטומטר חשמלי בעל צריכת אנרגיה נמוכה): אחראי למדידה בעלת דיוק גבוה והגנה על התדר הבסיסי. הוא משיג מעמד דיוק עד 0.2S, מבטיח מדידת זרם יציבה, אמינה ומתאימה לסטנדרטים בתדר בסיסי (50/60Hz) ותנאים של הרמוניות מסדר נמוך, עונה על דרישות מדידת אנרגיה ומקורות אות הגנה.
        • שילוב חכם: יחידת עיבוד נתונים מבצעת סנכרון ותיקון חכם של שני נתיבי האות, מבטיחה חיבור חלק לאורך כל רוחב הפס (0.1 Hz עד 2 MHz), מפיקה זרם נתונים מאוחד ומדויק.
     2. דיגיטציה על החיישן:
        • דגימה: משלבת את שבב ה-AD7606 ADC בעל ביצועים גבוהים (רזולוציה של 16 סיביות, קצב דגימה של 200 kSPS) ישירות בצד התקן החיבור של ה-CT.
        • פלט: הנתונים הדיגיטליים מועברים דרך סיב אופטי, בהתאם לתקן הפרוטוקול IEC 61850-9-2LE, במקום יחידת המיזוג החיצונית (MU) המסורתי.
        • יתרונות: מבטיח ביעילות מלאה את הסרת האטENUENENNUENENUNUENUNUENUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUNUUN......
     3. עיצוב אנטי-הפרעות קיצוני (הבטחת אמינות מרכזית):
        • מבנה יחידת המיזוג (מודול MU):
          • מגן: גוף אלומיניום יצוק בעל נוקשות גבוהה מספק עמידות מכנית ומסך מגנטי בסיסי.
          • שכבה מגנת ליבה: משתמש בפרמלוי (חדירות מגנטית μ ≥ 10⁴), יוצר מסלול מגן מגנטי בעוצמה גבוהה מאוד. יכולת ההגנה של החומר הזה עבור שדות מגנטיים חזקים בתדר נמוך היא הרבה מעל לגופי אלומיניום או פלחי סיליקון רגילים, מה שהופך אותו לבחירה האידיאלית לסביבת ה-GIS הקשה.

     סצרי שימוש:

     • תחנות המרה של זרם ישר בעוצמה גבוהה (HVDC): מדידה מדויקת של זרמי טרנסינטים עם חזית גל תלולה (di/dt גבוה מאוד) והרמוניות מאפייניות (לדוגמה, סדר 12k±1 שנוצרות על ידי מערכות 12-פולסים) במהלך החלפת תאי המרה, מבטיחה פעולה יציבה ויעילה של מערכת הבקרה וההגנה של הזרם הישר.
     • תאי קשת חשמלית גדולים / מפעליגלגל ואחרים בעלי עומס מכתיש: לכידת מדויקת של הפעלה/עצירת מהירה של עומס, זרמי קצר-מעגל והרמוניות ברוחב פס רחב (מסדר שני עד חמישים ויותר), מספקת נתונים באיכות גבוהה לנתח איכות כוח, הפחתת הרמוניות והגנה על מתגים.
     • תחנות חכמות: עונה על דרישות מחמירות לרוחב פס ודיוק נתונים זרם מהיישומים המתקדמים החדשים כמו ניטור מבוסס מצב (CBM), יחידות מדידת פאזור (PMU) והגנה ברוחב פס רחב.

     יתרונות מרכזיים:

     1. דיוק גבוה מאוד לאורך כל רוחב הפס: שגיאה כוללת מוגבלת למינוס 0.5% לאורך כל רוחב המדידה (0.1 Hz - 2 MHz), מקיים בו זמנית את דרישות מדידת התדר הבסיסי בעלות דיוק גבוה (מעמד 0.2S) ואת צרכי מדידת תדר גבוה/טרנסינטים.
     2. הישג במכסה רוחב פס: התגובה לתדר רחב מאוד של הסיב רוגובסקי (0.1 Hz - 2 MHz) מכסה רכיבים DC, הרמוניות מסדר נמוך מאוד ועד הפרעות RF בתדר גבוה, לא ניתן להשיג באמצעות CTs מסורתיים.
     3. חסכון משמעותי בעלות ומיקוד: מפיג את הצורך ביחידת המיזוג החיצונית (MU) ובכבלים הקשורים, מרחב התקנה, מפחית את העלות הכוללת של רכישת ציוד, התקנה ותחזוקה של המערכת בכ-30%. המבנה העיקרי של ה-GIS נהיה קומפקטי יותר.
     4. עמידות גבוהה בפני הפרעות ואמינות מבצעית: השילוב של גוף אלומיניום יצוק ושכבת מגן מגנטית פרמלוי מספק הגנה אלקטרומגנטית יוצאת דופן, מבטיח פעולה יציבה ואמינה לאורך זמן בסביבת ה-GIS הקשה.
     5. שילוב חלק בגיר דיגיטלי: פלט אופטי דיגיטלי IEC 61850-9-2LE מקורי, totalmente............

     סקירת פרמטרים ביצועיים מרכזיים

     קטגוריה של מדד	פרמטר מדידה	ערך ביצוע	משמעות מרכזית
     רוחב פס מדידה	(רוגובסקי)	0.1 Hz - 2 MHz	מכסה טרנסינטים והרמוניות בתדר גבוה
     דיוק מדידה	(LPCT @ תדר בסיסי)	מעמד 0.2S	עונה על דרישות מדידת דיוק גבוהה והגנה
     דיוק מדידה	(קומפוזיט רוחב פס מלא)	< ±0.5%	מבטיח דיוק גבוה לאורך כל התחום
     דיגיטציה	דגימה (ADC)	16 סיביות / 200 kSPS (AD7606)	המרה דיגיטלית מקומית בעלת דיוק גבוה
     דיגיטציה	פרוטוקול פלט	IEC 61850-9-2LE (סיב אופטי)	גישה חלקה לתחנות חכמות דיגיטליות
     עמידות בפני הפרעות	חומר מגן	פרמלוי (μ ≥ 10⁴)	מתנגד להפרעות אלקטרומגנטיות חזקות בתוך ה-GIS