Точне моніторинг електроенергії: Високоточне рішення з двома співвідношеннями для цифрового трансформатора струму для вулиці

Підсумок рішення:​​
Наше передове рішення для зовнішнього трансформатора струму (CT) інтегрує ​Сенсор багато-відносячного дво-співвідношення​ з ​Цифровим об'єднавчим пристроєм (MU)​​ для надання адаптивних, високоточних вимірювань струму в динамічних енергетичних середовищах, таких як місця інтеграції відновлюваних джерел. Ця система, що відповідає стандарту IEC 61850, усуває традиційні компроміси між точністю та надійністю, забезпечуючи реалізацію швидкого переключення співвідношень та цифровий вивід даних.

​Розбір ключової технології​

1. ​Сенсор багато-відносячного дво-співвідношення​
• ​Інновація:​​ Вбудовані багато-відносячні витки, що підтримують ​200:5 та 1200:5​ співвідношення в одному корпусі CT.
• ​Адаптивність:​​ Вибір співвідношення за допомогою програмного забезпечення через MU.
• ​Вирішена проблема:​​ Автоматичне регулювання діапазону вимірювання для відповідності значним коливанням навантаження (наприклад, коливанням денного світла на сонячній фермі або входженням/вихідом вітрової ферми) без фізичної інтервенції або перевеличення CT.
2. ​Високоточний цифровий об'єднавчий пристрій (MU)​​
• ​Точність:​​ Перевищує ​​<0.2S клас​ (за IEC 60044-1/IEC 61869) для обох функцій комерційного лічильника (ANSI C12.1) та захисту (IEEE C37.90).
• ​Вивід:​​ Нативні ​IEC 61850-9-2 LE​ вибіркові значення через Ethernet.
• ​Калібрування:​​ Цифрова обробка сигналів компенсує фазові помилки та нелінійність.

​Основні характеристики та переваги​

• ​Дво-співвідношення за потребою:​​ Безперебійне переключення між 200:5 (низьке навантаження/висока чутливість) та 1200:5 (вищий струм короткого замикання) за допомогою команд програмного забезпечення – ​без потреби переподключення.
• ​Готовий до встановлення на підстанції:​​ Нативний цифровий вивід (9-2 LE) безпосередньо інтегрується в системи захисту, лічильники та системи керування, базовані на IEC 61850.
• ​Перспективна точність:​​ Точність <0.2S забезпечує відповідність найстрожчим стандартам комерційного лічильника та дозволяє використовувати захист високої імпедансної диференціальної захисти.
• ​Міцний зовнішній дизайн:​​ Корпус з рейтингом IP67, полімерна оболонка, що відстоюється від УФ-променів, та корозійно-стойкі матеріали забезпечують надійність в сурових умовах (-40°C до +70°C).
• ​Зниження витрат на встановлення:​​ Встановлення одного CT замінює потребу в декількох традиційних CT або важких допоміжних пристроях.
• ​Покращена стабільність мережі:​​ Точні, реальні дані дозволяють швидку реакцію системи захисту на коливання струмів короткого замикання (наприклад, винаходження ресурсів на основі інверторів).

​Впровадження: Випадок використання відновлюваних джерел енергії​

• ​Сценарій:​​ Підключення 200 MW сонячної/вітрової ферми до підстанції 138kV. Струми короткого замикання від близько нуль (відключені інвертори) до 30kA+ (повний вивід мережі при аварії).
• ​Проблема:​​ Традиційні CT компрометують точність при низькому струмі (потрібне 200:5), але насичуються при високих струмах короткого замикання (потрібне 1200:5).
• ​Наше рішення:​​
1. Встановлення дво-співвідносних CT на точці підключення (HV bus/circuit breaker).
2. Під час нормальної роботи (<50% навантаження), MU вибирає ​200:5 співвідношення​ – захоплюючи детальні дані для точного обліку енергії та моніторингу мерцання.
3. При виявленні аварії (швидкий зростання струму), MU автоматично переключається на ​1200:5 співвідношення​ менше ніж за 5мс – запобігаючи насиченню, зберігаючи точність та дозволяючи реле надійно очищати аварії.
4. Вибіркові значення передаються цифрово через 9-2 LE до реле захисту, лічильників та SCADA – усунення помилок аналогового підключення та затримок конвертерів.

​Чому це рішення перемагає​

• ​Усунення ризику насичення:​​ Зберігання точності в динамічному діапазоні 100:1 (наприклад, 30A до 3000A первинного).
• ​Економія OPEX:​​ Віддалене конфігурування/переключення співвідношень зменшує відвідини на місці.
• ​Підвищення безпеки:​​ Цифрова ізоляція замінює небезпечні відкриття вторинних цепей CT.
• ​Цілісність даних:​​ Цифровий вивід уникне виродження сигналу від EMI/RFI.
• ​Готовність до відповідності:​​ Розроблено для відповідності вимогам IEEE 1547-2018 щодо проходження аварій для відновлюваних джерел.