Suora korvausratkaisu vanhojen AIS-järjestelmien modernisointiin

​Yleiskatsaus:​​ Keskustelun aiheena on vanhenevien perinteisten sähkövirtamuuntajien (CT) ja jännitekuilujen (VT) korvaaminen ilmakehittämissisäpihoissa (AIS). Modernisointi ei tarkoita koko sisäpihon uudelleenrakentamista. CIT (Combined Instrument Transformer)​ on suunniteltu vahvana, suoraviivaisesti asennettavaksi korvikkeeksi vanhoille laitteille. Se säilyttää olemassa olevat perustukset ja busbar-yhteydet, tarjoaa olennaisen analogisen yhteensopivuuden tänään ja mahdollistaa sähköisen tulevaisuuden vaiheittaisen toteuttamisen. Vahvuus ja kenttäkokeissa osoitetun luotettavuuden painottaminen rakentaa luottamusta vanhojen teknologioiden korvaamiseksi.

​Haaste: Vanhan AIS-infrastruktuurin modernisointi​
AIS-ominaisuudet muodostavat maailmanlaajuisen siirtovirran ja jakeluverkon pilarit. Tuhatteja paikkoja on tukinut vuosikymmeniä vanhoja CT- ja VT-laitteita, jotka ovat lähellä elinkaarensa päättymistä. Niiden korvaaminen esittää ainutlaatuisia haasteita:

• ​Rakenteellisen muutoksen korkea hinta:​​ Perustusten purkaminen, busbarien muokkaaminen tai rakennusten laajentaminen on liian kallista ja häiriintävää.
• ​Suojausyhteensopivuuden riippuvuus:​​ Kriittiset suojaus- ja mittausjärjestelmät perustuvat tunnistettuihin 5A/1A ja 110V/100V analogisiin syötteisiin.
• ​Migrointistrategia:​​ Kokonaisuudessaan digitaalisten ratkaisujen välittömäksi korvaaminen on usein epäkäytännöllistä; vaiheittainen lähestymistapa on välttämätön.
• ​Luottamuseste:​​ Perinteiset CT- ja VT-laitteet ovat todistaneet toimivansa. Uudet teknologiat täytyy osoittaa yhtä luotettaviksi kovissa kenttäolosuhteissa saadakseen hyväksynnän.

​Suora korvaus, kaksisuuntainen ulostulo, todistettu luotettavuus​
Tämä CIT on vastaus, suunniteltu alhaalta ylöspäin suoraviivaiseksi, päivitykselliseksi korvikkeeksi perinteisille CT- ja VT-laitteille AIS-ympäristöissä:

1. ​Suora "drop-in" -uudelleenvarustus (ylempi käyttökelpoinen):​​
• ​Tarkka jalanjälkin vastaavuus:​​ Ulottuvuudet ja massa on suunniteltu täydellisesti vastaamaan korvattavia CT/VT-yksiköitä.
• ​Identtiset kiinnitys- ja busbar-liittymät:​​ Käyttää olemassa olevia perustuspolttoja ja vastaa olemassa olevia busbar-tapojen mittoja/muotoiluja (esim. puristinmalli, polttoaukot). Ei tarvita leikkaamista, hitausta tai busbar-muokkauksia.
• ​Vakioitu terminaalilaatikon sijoitus:​​ Toissijaiset yhteydet päättyvät teknikkoille tutuilla paikoilla, sijoitettuna samalla tavalla kuin alkuperäiset.
• ​Merkitsevät asennusedut:​​
• ​Radikaalisti vähennetty aikavilkku:​​ Asennusaikana välinpitäjät pienenevät päivistä tunteihin.
• ​Poistettu sivilikustannukset:​​ Vältetään betonityöt, rakenteelliset muutokset.
• ​Minimoitu riski:​​ Yksinkertaistettu insinöörityö, vähemmän monimutkainen nostosuunnitelma, vähennetty potentiaali virheille busbar-työssä.
2. ​Hybridiulostusjärjestelmä: Tuki nykyiselle ja tulevalle:​​
• ​Perinteinen analoginen liittymä:​​
• ​Sähkövirtasyötteet:​​ Vakiomainen taakan yhteensopiva ulostus: ​1A (5VA typ.)​​ ja ​5A (15VA tai 30VA typ.)​​ per suojaus/mittausydin.
• ​Jännitesyötteet:​​ Vakiomainen suhdeluku yhteensopiva ulostus: ​100V (Line-Neutral)​​ ja ​110V (Line-Neutral)​, sopiva relaileille ja mittareille. ​110V (Line-Line)​​ vaihtoehto saatavilla tarvittaessa.
• ​Moderni digitaalinen liittymä:​​
• Standardipohjainen: Digitaalinen ulostus noudattaa ​IEC 61850-9-2LE​ näytearvoja (SV) Ethernetin kautta.
• Edistyneet ominaisuudet: Tarjoaa yhdistettyä, synkronisoitua, korkearesoluutioista näytearvoa sähkövirta- ja jännite tiedoista, mahdollistaen uusia mahdollisuuksia suojauksen, ohjaus- ja tilanvalvonnan kannalta digitaalisissa sisäpihoissa.
• ​Vaiheittainen migrointipolku:​​ Sähköyritykset voivat:
• ​Vaihe 1:​​ Liittää olemassa olevat analogiset suojaus/ohjausjärjestelmät CIT:een. Kriittiset toiminnot pysyvät ennallaan.
• ​Vaihe 2:​​ Ohjata digitaalinen SV-virta uusiin älykkäisiin elektronisiin laitteisiin (IED) tai yhdyskäppiin edistyneiden sovellusten tai uusien baysien kannalta.
• ​Vaihe 3:​​ Vähitellen poistaa vanhat IED:t, kun digitaaliset järjestelmät osoittautuvat luotettaviksi, minimoiden riskejä ja levittäen investointeja.
3. ​Vahvistettu suunnittelu todistetuksi kenttäluotettavuudeksi (luottamuksen rakentaminen):​​
• ​Valmius äärimmäisiin olosuhteisiin:​​ Komponentit valikoitu ja tiiviisti suljettu kestämään äärimmäiset lämpötilat (-40°C +70°C), korkeat kosteusarvot (IP67 tunkiintumisstandardi), suolaava sumu (C5-M ruskoon vastustuskyky) ja vakavat saastepitoisuustasot.
• ​Maanjäristyskyky:​​ Suunniteltu vastaamaan IEC 61869/IEEE C37 maanjäristysvaatimuksiin asennusalueelle sopivasti.
• ​Edistynyt eristyssysteemi:​​ Käyttää pehmeästä ytimestä tehtyä eristystä (esim. SF6-vapaa kuiva suunnittelu silikoni-komposiitti-asennuksella tai SF6-kaasu) optimoituja vakaudelle ja pitkälle elinkaarelle kytkentävyöhykkeiden ja tilapäisten ylivolttiarvojen (TOVs) kannalta.
• ​Lämpö- ja ylikuormitusvakaus:​​ Lavastettu ensisijainen johtaja ja toissijainen kierros varmistavat toiminnan syytöissuhdanteissa ja ylikuormituskäytännöissä. Todistettu lämpövakaus testiyhteensopivuus.
• ​Luotettavuus suunnittelun avulla:​​ Käyttää vahvaa anturiteknologiaa (esim. optimoitu Low-Power Coreless CTs/LPCTs, vastuksellinen/kapasitiivinen jännitejakaja) minimaalisen aktiivisen elektroniikan kanssa. Painotetaan yksinkertaisuutta kriittisillä reiteillä.
• ​Varmennekeskittyminen:​​ Laaja tyypin testaus (IEC 61869, IEEE C57.13) plus tiukka etukäteen otettu pilot-testaus oikeassa verkkoympäristössä eri käyttöolosuhteissa rakentamaan sähköyritysten luottamusta ja osoittamaan toiminnallisen yhtäsuuruuden vanhoihin teknologioihin.
4. ​Teknisten määrittelyjen yleiskatsaus:​​

​Arvopropositio: Vähennä riskejä ja kustannuksia sähköverkkojen operaattoreille​

• ​Radikaalisti alhaisemmat asennuskustannukset ja -ajat:​​ Poistaa rakenteelliset muutokset ja monimutkaiset busbar-työt. Nopeampi komissionointi.
• ​Vähennetty riski modernisoinnissa:​​ Ylläpitää yhteensopivuutta olemassa olevien, luotettavien suojausrelaileiden kanssa siirtymäkaudella. Todistettu analoginen luotettavuus.
• ​Tulevaisuuteen suunnattu investointi:​​ Sisäänrakennetut digitaaliset kyvyt varmistavat valmiuden digitaalisiin sisäpihoihin ilman välittömiä vanhentumisriskejä.
• ​Parannettu resilienssi:​​ Vahva suunnittelu tarjoaa keston, joka on vertailukelpoinen perinteisiin CT- ja VT-laitteisiin, vähentäen tulevia korvauskierroksia.
• ​Vähennetty sisäpihon kokoluokka:​​ Korvaa kaksi perinteistä laitetta yhdellä, parantaa busworkin selkeyttä ja vapauttaa tilaa.
• ​Yhdenmukainen datalähde:​​ Yksi laite tarjoaa synkronoidun sähkövirta- ja jännitetiedon, parantaa mittauskorrelaatiota ja mahdollistaa edistyneet analyysit.