Soliyong na Solusyon sa Pagsukat ng Kasalukuyang Broadband para sa GIS na May Integradong Rogowski Coil + Low-Power CT (LPCT)

Background:​​ Sa mga DC transmission converter stations, malalaking electric arc furnaces, at iba pang mga kapaligiran na may matinding harmonic pollution at mataas na transient conditions, ang mga tradisyonal na electromagnetic current transformers (CTs) sa loob ng Gas-Insulated Switchgear (GIS) ay nakakaharap sa mahahalagang hamon: ang limitadong frequency bandwidth ay nagdudulot ng distortion sa high-frequency at transient signals; ang kasiguraduhan ng pagsukat ay hindi sapat para sa harmonic analysis at mga pangangailangan ng proteksyon; at ang external merging units (MUs) ay nagdudulot ng pagtaas ng gastos at komplikado.

​Solution:​​ Ang solusyon na ito ay inobatibong nagpapakilala ng Rogowski coils at Low-Power Current Transformers (LPCTs) sa loob ng GIS enclosure, kasama ang lokal na teknolohiya ng digitalization, na nagbibigay ng wastong full-band measurement mula sa near-DC hanggang sa mataas na frequencies, na may direkta na digital output na sumasang-ayon sa IEC 61850 standard.

​Technical Highlights:​​

1. ​Dual-Sensor Fusion Technology:​​
• ​Rogowski Coil:​​ Nagtutugon sa pagkuha ng broadband/high-order harmonics/transient currents. Ang kawalan nito ng magnetic saturation ay nag-uugnay sa linear response sa ultra-wide bandwidth na 0.1 Hz hanggang 2 MHz, na nagsisiguro ng wastong pagkuha ng mabilis na transient processes sa converter stations (halimbawa, commutation failures) at high-order harmonics na humigit-kumulang sa ilang daang beses na ginawa ng arc furnaces.
• ​Low-Power CT (LPCT):​​ Nagtutugon sa high-accuracy measurement at proteksyon ng power frequency fundamentals. Ito ay nagpapahiwatig ng isang accuracy class na 0.2S, na nagpapahiwatig ng matatag, maasahan, at standard-compliant na pagsukat ng kuryente sa fundamental frequency (50/60Hz) at nearby low-order harmonic conditions, na sumasang-ayon sa mga pangangailangan para sa energy metering at proteksyon signal sources.
• ​Intelligent Fusion:​​ Ang data processing unit ay gumagamit ng intelligent synchronization at calibration ng dalawang signal paths, na nagpapahiwatig ng seamless stitching sa buong frequency band (0.1 Hz hanggang 2 MHz), na naglalabas ng iisang, mataas na presisyong data stream ng kuryente.
2. ​On-Sensor Digitization:​​
• ​Sampling:​​ Naglalaman ng high-performance AD7606 ADC chip (16-bit resolution, 200 kSPS sampling rate) direktang sa CT mounting flange side.
• ​Output:​​ Ang digitized data ay ipinapadala sa pamamagitan ng optical fiber, na sumasang-ayon sa IEC 61850-9-2LE protocol standard, na nagpapalit ng tradisyonal na external merging unit (MU).
• ​Advantages:​​ Nagpapawalang-bisa ng attenuation, noise interference, at grounding issues na idinudulot ng long-distance analog signal transmission; nagsisimplipika ng sistema; at nagpapataas ng kalidad ng signal at anti-interference capability.
3. ​Extreme Anti-Interference Design (Key Reliability Assurance):​​
• ​Fusion Unit (MU Module) Structure:​​
• ​Enclosure:​​ Ang high-stiffness cast aluminum housing ay nagbibigay ng mechanical strength at basic electromagnetic shielding.
• ​Core Shield Layer:​​ Gumagamit ng Permalloy (magnetic permeability μ ≥ 10⁴), na nagpapabuo ng ultra-high permeability magnetic shielding path. Ang kakayahang ito ng material na ito sa pag-shield ng low-frequency strong magnetic fields ay lumampas sa ordinaryong aluminum housings o silicon steel sheets, kaya ito ang ideal na pagpipilian para sa harsh na electromagnetic environment sa loob ng GIS.

​Application Scenarios:​​

• ​High-Voltage Direct Current (HVDC) Converter Stations:​​ Wastong pagsukat ng steep wave front (extremely high di/dt) transient currents at characteristic harmonics (halimbawa, 12k±1 orders na ginawa ng 12-pulse systems) na ginawa sa panahon ng converter valve switching, na nagpapataas ng matatag at epektibong operasyon ng DC control at proteksyon system.
• ​Large Electric Arc Furnaces / Rolling Mills and other Impact Loads:​​ Malinaw na pagkuha ng mabilis na start/stop ng load, short-circuit currents, at ang wide-spectrum harmonics (2nd to 50th order at higit pa), na nagbibigay ng high-fidelity data para sa power quality analysis, harmonic mitigation, at relay protection.
• ​Smart Substations:​​ Sumasang-ayon sa mahigpit na mga pangangailangan para sa bandwidth at accuracy ng current data mula sa bagong advanced applications tulad ng Condition-Based Monitoring (CBM), Phasor Measurement Units (PMU), at broadband protection.

​Core Advantages:​​

1. ​Ultra-High Accuracy Across Full Bandwidth:​​ Komprehensibong error na mahigpit na kontrolado sa loob ng ±0.5% sa buong measurement band (0.1 Hz - 2 MHz), na kasabay na sumasang-ayon sa high-accuracy power-frequency metering (0.2S class) at high-frequency/transient measurement needs.
2. ​Breakthrough in Bandwidth Limitations:​​ Ang ultra-wide frequency response ng Rogowski coil (0.1 Hz - 2 MHz) ay naglalaman ng DC components, extremely low-order harmonics hanggang sa high-frequency RF interference, na hindi makakamit ng traditional CTs.
3. ​Significant Cost and Space Savings:​​ Nagpapawalang-bisa ng external Merging Unit (MU) at associated cabling, installation space, na nagbabawas ng overall system equipment procurement, installation, at maintenance costs ng humigit-kumulang 30%. Ang GIS main structure ay naging mas compact.
4. ​Strong Anti-Interference & Reliable Operation:​​ Ang kombinasyon ng cast aluminum housing at Permalloy magnetic shielding ay nagbibigay ng exceptional electromagnetic protection, na nagpapataas ng matagal na matatag at maasahang operasyon sa harsh na GIS environment.
5. ​Seamless Digital Grid Integration:​​ Native IEC 61850-9-2LE optical fiber digital output, fully compatible with modern digital substation architecture, simplifying secondary wiring.

​Key Performance Parameter Overview​