Rogowski витка + Нископотенцијален трансформатор за мерење на строј (LPCT) Интегрирана GIS широкопасна решение за мерење на строј

Pozadina: Vo pretvaracki postanci za DC prenos, veliki elektricni luknarnici i drugi okruženi so teški harmoniski zagađenja i visoki tranzientni uslovi, tradicionalni elektromagnetni transformatori struja (CT) vo gas-insulirani switchgear (GIS) se suočuvaat so značajni predizici: ograničen frekvenčni opseg dovodi do distorzija na visokofrekventni i tranzientni signali; tačnost na merenje ne zadovolguva zahtevi za analizu harmonika i zaštita; а надворешните единици за спојување (MUs) зголемуваат трошоците и комплексноста.

Решение: Ова решение иновативно интегрира Роговскиеви цеви и нискомощни трансформатори на стрuja (LPCTs) во GIS јазолот, комбиниран со локална дигитализација технологија, што овозможува точна мерна површина од блиско до DC до високи фреквенции, со директен дигитален излез кој е во согласност со стандардот IEC 61850.

Tehnološki Ispici:

1. Tehnologija za спојување на два сензора:
   • Роговскиева цев: Одговорна за захватување на широкопасмени/високоредни хармоници/транзиентни стројеви. Неговата недостаточност на магнетна наситеност осигурува линеарен одговор во ултра-широк фреквенчен опсег од 0.1 Hz до 2 MHz, точно захватајќи брзи транзиентни процеси во претварачките постанци (на пример, комутациони грешки) и високоредни хармоники до неколку стоти пати генерираани од лукнаниците.
   • Нискомощен CT (LPCT): Одговорен за високоточна мерна и заштитна функција на основната фреквенција. Постигнува класа на точност до 0.2S, што гарантира стабилна, надежна и стандардизирана мерна вредност на стрuja при основна фреквенција (50/60Hz) и блиските нискоредни хармонии, задоволувајќи барањата за мерна енергија и извори на сигнали за заштита.
   • Интелектуално спојување: Единица за обработка на податоци врши интелектуелна синхронизација и калибрација на двата сигнални патеки, достигнувајќи бесеамна зашивање на целата фреквенчна површина (0.1 Hz до 2 MHz), излегувајќи унифициран, високоточен поток на податоци за стрuja.
2. Цифровизација на сензорот:
   • Узимање на узорци: Интегрира високоперформансниот чип AD7606 ADC (разреѕивост од 16 бит, фреквенција на узимање на узорци од 200 kSPS) директно на страната на платформата за монтаџа на CT.
   • Излез: Цифровизираните податоци се пренесуваат преку оптички влакна, во согласност со протоколот IEC 61850-9-2LE, заменувајќи традиционалната надворешна единица за спојување (MU).
   • Преимущества: Потполно елиминира затихнувањето, шумот и проблемите со земја предизвикани од долгото пренесување на аналогни сигнални податоци; значително поедноставува системска структура; подобрува квалитетот на сигнали и капацитетот за противодействие на интерференција.
3. Екстремна дизајн за противодействие на интерференција (Клучна гаранција за надежност):
   • Структура на единицата за спојување (Модул MU):
     • Омот: Хаусинг од лити алуминиум со висока жестокост прави механичка јачина и основна електромагнетна заштита.
     • Језгрена слој за заштита: Исползува пермалој (магнетна пропусливост μ ≥ 10⁴), формирајќи пат за магнетна заштита со ултра-висока пропусливост. Капацитетот на овој материјал за заштита од нискочестотни силен магнетни полова далечно надминува она на обични хаусинги од алуминиум или силиконска стална плоча, што го прави идеален избор за тешкиот електромагнетен окружување внатрешно во GIS.

Сценарија за применување:

• Постанци за претварање на високонапонски DC (HVDC): Точно мери стројеви со стрмен фронт (екстремно висок di/dt) и карактеристични хармоники (на пример, ред 12k±1 генерираани од 12-пулсни системи) произведени при свиткавањето на претварачки вентили, што гарантира стабилна и ефикасна работа на системот за контрола и заштита на DC.
• Големи електрични лукнаница / валковници и други импактни оптеретувања: Точно захвата брзо започнување/спреќување на оптеретувањето, краткосрочни стројеви и широкоспектрални хармоники (ред 2 до 50 и повеќе), доставувајќи високоверодостоен податоци за анализа на квалитетот на енергијата, намалување на хармониците и реле заштита.
• Паметни постанци: Задоволува строгите барања за ширина на површина на податоци за стрuja и точност од новите напредни применувања како што се Condition-Based Monitoring (CBM), Phasor Measurement Units (PMU) и широкопасмена заштита.

Основни предности:

1. Ултра-висока точност на целата површина: Комплексна грешка строго контролирана во рамки на ±0.5% на целата мерна површина (0.1 Hz - 2 MHz), истовремено задоволувајќи барањата за високоточна мерна површина на силана фреквенција (класс 0.2S) и потребите за високофреквенско/транзиентно меренje.
2. Прекид на ограничувањата на површината: Ултра-широкиот фреквенчен одговор на Роговскиевата цев (0.1 Hz - 2 MHz) покрива DC компоненти, екстремно нискоредни хармонии до високофреквенски RF интерференции, неостижливи со традиционалните CT-ови.
3. Значителни сокращувања на трошоци и простор: Елиминира надворешната единица за спојување (MU) и поврзаните кабели, простор за инсталација, намалувајќи ги целосните трошоци на набавка, инсталација и одржување на системот за околу 30%. Главната структура на GIS станува по компактна.
4. Јака противодействие на интерференција и надежна работа: Комбинацијата на хаусинг од лити алуминиум и пермалој магнетна заштита обезбедува изузетна електромагнетна заштита, гарантирајќи длабоко стабилна и надежна работа во тешкиот GIS окружување.
5. Безшовна интеграција во цифров мрежа: Нативен дигитален излез на оптички влакна IEC 61850-9-2LE, пуната компатибилност со модерната архитектура на цифрови постанци, поедноставува вторичното поврзување.

Преглед на кључните параметри за перформанси