طرح بهینه‌سازی هزینه AIS CT: راهکار اقتصادی برای زیرстанسیون‌های کوچک و متوسط

در ساخت زیرستاییون‌های کوچک و متوسط، به ویژه در سناریوهایی با حساسیت بالا نسبت به هزینه مانند به‌روزرسانی شبکه‌های روستایی و ایستگاه‌های پله‌بندی فتوولتائیک توزیع شده، کنترل هزینه‌های خرید تجهیزات بسیار مهم است. ترانسفورماتور جریان (CT)، به عنوان یک مؤلفه اندازه‌گیری و محافظت کلیدی در دستگاه‌های تغییر دهنده هوایی (AIS)، از طریق طراحی بهینه‌ی هزینه‌ای مزایای اقتصادی قابل توجهی ارائه می‌دهد. این راه‌حل با نوآوری سیستماتیک، هزینه‌های تولید CT را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد، در حالی که استانداردهای کلیدی عملکرد (دقیق‌بودن کلاس ۰.۵، کلاس محافظت (P)) را تضمین می‌کند.

​استراتژی‌های بهینه‌سازی کلیدی​

1. ​مهندسی کاهش هزینه مواد: فناوری هسته لایه‌ای پله‌ای​
• ​نوآوری:​​ با استفاده از تکنیک لایه‌بندی پله‌ای، از طراحی هسته‌ی سنتی یک‌ماده‌ای جدا می‌شود. برای منطقه مرکزی هسته، که چگالی شار مغناطیسی بالا و دقیق‌بودن اندازه‌گیری بسیار مهم است، از صفحه فولاد سیلیکونی با عملکرد بالا DQ151-30 (با ضریب اتلاف پایین و نفوذپذیری بالا) استفاده می‌شود. در مناطق محیطی که چگالی شار مغناطیسی نسبتاً کمتر است، از صفحه فولاد سیلیکونی معمولی DR510-50 که ارزان‌تر است، جایگزین می‌شود.
• ​مزیت:​​ به حداکثر میزان استفاده از مواد می‌رسد. دقیق‌بودن اندازه‌گیری در منطقه کلیدی هسته را حفظ می‌کند و هزینه‌ها را در مناطق محیطی به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. این فرآیند به طور مستقیم هزینه مواد هسته را ۲۲٪ کاهش می‌دهد و دقیق‌بودن کلی همواره استاندارد کلاس ۰.۵ را برآورده می‌کند. این پیشرفت فرآیند تضاد بین کاهش هزینه و حفظ دقیق‌بودن را حل می‌کند.
2. ​نوآوری توپولوژی: CT یک‌هسته‌ای چند نقطه‌ای​
• ​نوآوری:​​ با توسعه طراحی یکپارچه "یک‌هسته‌ای چند نقطه‌ای"، روش سنتی یک هسته برای یک سیم‌پیچ دقیق/محافظت را تغییر می‌دهد. از طریق تقسیم دقیق مدار مغناطیسی در یک هسته، می‌توان توابع سیم‌پیچ مستقل متعدد را به طور همزمان (مثلاً کلاس ۰.۲S (اندازه‌گیری با دقت بالا) / کلاس ۰.۵S (اندازه‌گیری) / کلاس ۵P20 (محافظت)) به دست آورد.
• ​مزیت:​​ این ساختار تعداد هسته‌های مورد نیاز در طرح‌های سنتی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. تست‌ها نشان می‌دهند که حجم کلی هسته‌ها برای پیکربندی‌های عملکرد معادل حدود ۴۰٪ کاهش می‌یابد. این نه تنها هزینه مواد اولیه را کاهش می‌دهد بلکه اندازه کلی محصول را کاهش می‌دهد و آن را برای فضاهای کوچک AIS در زیرستاییون‌های کوچک و متوسط مناسب‌تر می‌کند.
3. ​فرآیند تولید خودکار: پیچش دقیق رباتیک​
• ​نوآوری:​​ به طور کامل ربات‌های صنعتی شش محور با دقت بالا را برای جایگزینی عملیات دستی در مرحله پیچش سیم‌پیچ کلیدی اجرا می‌کند.
• ​مزیت:​​ دقت موقعیت پیچش رباتیک در محدوده ±۰.۰۵ میلی‌متر کنترل می‌شود. هماهنگی و ثبات فوق‌العاده‌ای منجر به کاهش نرخ خطای تولید از ۳٪ (در فرآیندهای سنتی) به زیر ۰.۲٪ می‌شود. این بهبود قابل توجه در بازدهی به طور مستقیم هزینه‌های ضرر کیفی و هزینه‌های بازکاری را کاهش می‌دهد و تولید انبوه کارآمد و پایدار را تضمین می‌کند.

​مزایای جامع و سناریوهای کاربردی​

• ​کارایی هزینه‌ای قابل توجه:​​ از طریق تأثیر همکاری نوآوری‌های ماده، ساختار و فرآیند، این راه‌حل هزینه تولید کلی AIS CT را نسبت به طرح‌های سنتی ۳۵٪ کاهش می‌دهد. این کاهش قابل توجه حمایت قوی برای بهینه‌سازی هزینه کلی تجهیزات پروژه (Balance of Plant - BOP) ارائه می‌دهد.
• ​تضمین عملکرد:​​ تمام بهینه‌سازی‌ها به طور دقیق اجرا می‌شوند و در عین حال استانداردهای کلیدی عملکرد (دقیق‌بودن کلاس ۰.۵، مشخصات کلاس محافظت P) را تضمین می‌کنند و با استانداردهای مربوطه IEC/GB سازگار هستند.
• ​سناریوهای کاربردی کلیدی:​​
• ​پروژه‌های به‌روزرسانی شبکه‌های روستایی:​​ با حساسیت بالا نسبت به هزینه، جایی که این راه‌حل می‌تواند به طور موثر هزینه سرمایه‌گذاری در ساخت خودکار توزیع را کاهش دهد.
• ​ایستگاه‌های پله‌بندی فتوولتائیک توزیع شده (PV):​​ پروژه‌های فتوولتائیک با ظرفیت کوچک و متوسط معمولاً مقیاس کوچکی دارند و دوره بازگشت سرمایه طولانی است، این امر منجر به تقاضای فوری برای تجهیزات ارزان‌قیمت می‌شود.
• ​زیرستاییون‌های کاربری فشرده / زیرستاییون‌های پیش‌ساخته:​​ نیاز به استانداردهای بالا برای هم اندازه و هزینه تجهیزات.
• ​سایر زیرستاییون‌های AIS کوچک و متوسط با نیاز به کنترل صریح هزینه.​