Esquema de Otimização de Custos do AIS CT: Uma Solução Económica para Subestações de Pequeno e Médio Porte

Na construção de subestações de pequeno e médio porte, especialmente em cenários altamente sensíveis ao custo, como a atualização de redes rurais e estações de elevação fotovoltaica distribuída, o controle dos custos de aquisição de equipamentos é crítico. O Transformador de Corrente (TC), como um componente chave de medição e proteção no Quadro de Baixa Tensão com Isolamento a Ar (AIS), oferece benefícios econômicos significativos através de um design otimizado em termos de custo. Esta solução alcança uma redução substancial nos custos de fabricação do TC através de inovação sistemática, garantindo os padrões essenciais de desempenho (precisão Classe 0.5, Classe de Proteção (P)).

​Estratégias de Otimização Central​

1. ​Engenharia de Redução de Custo de Materiais: Tecnologia de Núcleo Lamelar Escalonado​
• ​Inovação:​​ Rompe com o design tradicional de núcleo de material único, empregando uma técnica de lâmina escalonada. A folha de aço silício de alto desempenho DQ151-30 (baixa perda, alta permeabilidade) é usada na região central do núcleo, onde a densidade de fluxo magnético é alta e a precisão de medição é crítica. A folha de aço silício convencional e econômica DR510-50 é substituída nas regiões periféricas, onde a densidade de fluxo magnético é relativamente menor.
• ​Benefício:​​ Maximiza a utilização de materiais. Mantém alta precisão de medição na área crítica do núcleo, enquanto reduz significativamente os custos nas regiões periféricas. Consegue uma redução direta de 22% no custo de material do núcleo, com a precisão geral atendendo consistentemente aos requisitos da Classe 0.5. Esta ruptura no processo resolve o conflito entre a redução de custos e a manutenção da precisão.
2. ​Inovação Topológica: TC de Único Núcleo com Várias Saídas​
• ​Inovação:​​ Revoluciona a prática convencional de um núcleo correspondente a uma bobina de precisão/proteção, desenvolvendo um design integrado "único núcleo com várias saídas". Através de uma partição precisa do circuito magnético dentro de um único núcleo, podem ser simultaneamente alcançadas múltiplas funções de bobinagem independentes (por exemplo, Classe 0.2S (medição de alta precisão) / Classe 0.5S (medição) / Classe 5P20 (proteção)).
• ​Benefício:​​ Esta estrutura reduz drasticamente o número de núcleos necessários em designs tradicionais. Testes verificam uma redução de aproximadamente 40% no volume total do núcleo para configurações funcionais equivalentes. Isto não apenas reduz os custos de matéria-prima, mas também diminui o tamanho geral do produto, tornando-o mais adequado aos requisitos de espaço compacto dos gabinetes AIS em subestações de pequeno e médio porte.
3. ​Processo de Produção Automatizado: Enrolamento Preciso Robótico​
• ​Inovação:​​ Implementa completamente robôs industriais de seis eixos de alta precisão para substituir a operação manual na etapa crítica de enrolamento de bobinas.
• ​Benefício:​​ A precisão de posicionamento do enrolamento robótico é controlada dentro de uma tolerância de ±0.05mm. A consistência e estabilidade excepcionais resultam em taxas de defeito de produção que caem de 3% (em processos tradicionais) para abaixo de 0.2%. Esta melhoria significativa no rendimento reduz diretamente as perdas de qualidade e os custos de refabricação, assegurando uma produção em massa eficiente e estável.

​Benefícios Compreensivos e Cenários de Aplicação​

• ​Custo-Efetividade Significativa:​​ Através do efeito sinérgico de inovações em materiais, estruturas e processos, esta solução consegue uma redução geral de 35% nos custos de fabricação de TCs AIS em comparação com esquemas tradicionais. Esta redução substancial fornece forte apoio para a otimização do custo total de equipamentos do projeto (Balance of Plant - BOP).
• ​Desempenho Garantido:​​ Todas as otimizações são rigorosamente implementadas, garantindo estritamente os indicadores de desempenho essenciais (precisão Classe 0.5, características de classe de proteção P), cumprindo os padrões relevantes IEC/GB.
• ​Cenários de Aplicação Central:​​
• ​Projetos de Atualização de Redes Rurais:​​ Altamente sensíveis ao custo, onde esta solução pode efetivamente reduzir o investimento na construção de automação de distribuição.
• ​Estações de Elevação Fotovoltaica (PV) Distribuída:​​ Projetos PV de pequeno e médio porte são tipicamente de pequena escala com longos períodos de retorno, criando uma demanda urgente por equipamentos economicamente viáveis.
• ​Subestações Compactas de Usuário / Subestações Pré-fabricadas:​​ Requerem altos padrões tanto para o espaço ocupado pelo equipamento quanto para o custo.
• ​Outras Subestações AIS de Pequeno/Médio Porte com Requisitos Rígidos de Controle de Custos.​