Sentinel Fortificat: La Solució CIT per a una Fiabilitat i Seguretat Intransigents en Subestacions

Problema Núcleu Abordat

Els sistemes IT tradicionals representen punts crítics de falla única. Les malfuncions del nucli degudes a sobrecàrrega, estrès tèrmic o falles internes porten a senyals d'escrutini/mesura inexactes o a la pèrdua completa de dades. Els augmentos transitoris, en particular, desafien els CITs degut a la proximitat combinada de tensió/corrent. Aquestes vulnerabilitats comprometen la estabilitat de la xarxa i la seguretat del personal.

La Solució CIT Fortificada

Aquesta solució transcendeix la combinació bàsica integrant capes d'enginyeria de fiabilitat i seguretat:

1. ​Redundància Activa:​​
• ​Nuclis Independents Múltiples:​​ Incorpora ​**≥2 nuclis de mesura de corrent funcionalment aïllats​ i ​≥2 nuclis de mesura de tensió independents**​ dins de l'ampliació unitària.
• ​Principi Operatiu de Falla:​​ El processament secundari de senyals monitoritza tots els nuclis utilitzant comparacions creuades i llindars predefinits. Al detectar una anomalia en qualsevol nucli únic (corrent o tensió), el sistema canvia instantàniament i sense interrupcions al nucli redundant sani ​ sense interrompre el senyal de sortida o activar un salt de protecció. Les funcions primàries romanen totalment operatives.
2. ​Monitorització Proactiva de Condició:​​
• ​Auto-Diagnòstic Per Nucli:​​ Cada nucli de mesura (corrent & tensió) disposa de sensors i algoritmes incrustats que monitoritzen continuament els seus propis paràmetres de salut:
• ​Temperatures (Internes/Ambient):​​ Monitoritzades continuament mitjançant sondes incrustades.
• ​Característiques del Senyal:​​ Indicadors de saturació del nucli, comprovacions de distorsió harmònica, desplaçaments de fase.
• ​Resistència a l'Aïllament:​​ Comprovacions periòdiques per detectar tendències de degradació.
• ​Algoritmes Avançats:​​ Les dades de diagnòstic es processen utilitzant algoritmes d'IA/ML per predir la degradació del nucli i diferenciar les pertorbacions transitories de les falles permanentes.
3. ​Compensació Activa de Temperatura (CAT):​​
• ​Preservació de Precisió en Temps Real:​​ Sensors de temperatura d'alta precisió integrats alimenten dades als algoritmes de compensació incrustats en l'electrònica secundària.
• ​Calibratge Continu:​​ La CAT ajusta dinàmicament el guany i l'angle de fase de les sortides de tots els nuclis (primaris i redundants), neutralitzant els errors de deriva tèrmica a l'interval de temperatura operativa (-40°C a +70°C). Assegura una precisió consistent independentment de les condicions ambientals o de càrrega.
4. ​Resiliència Mecànica i Elèctrica Millorada:​​
• ​Disseny Físic de Seguretat:​​ Utilitza materials robusts i un disseny mecànic on la integritat de la ruta crítica (p. ex., estructura de suport, connexió del conductor primari) es manté fins i tot sota una gran tensió o una falla interna localitzada (p. ex., un mòdul de nucli defectuós no compromet la estabilitat mecànica general).
• ​Protecció Integrada contra Augments:​​ S'incorporen arresters de surtida d'òxid metàl·lic (MOV) d'alta energia dins de l'ampliació CIT, posicionats estratègicament als terminals de tensió i punts d'entrada del cable de control. Es suprimen els pics de tensió catastròfics (p. ex., llamps, surtides de commutació) abans que puguin endegar els nuclis interns o l'electrònica.
• ​Creepage i Clarament Optimitzats:​​ El disseny intern i el perfil d'aïllament extern incorporen ​distàncies de creepage específicament allargades​ i ​augment de clarament entre fases/fase-terra. Això té en compte les tensions electromagnètiques combinades úniques al CIT, prevenint flashovers de traçament superficial, especialment sota contaminació (polssos, humitat, sal) o humitat alta.

Beneficis Tangibles de Fiabilitat i Seguretat

• ​Interrupcions Forçades Dràsticament Reduïdes:​​ Els nuclis redundants asseguren la disponibilitat contínua del senyal. La transició de la falla del nucli d'un esdeveniment crític a un disparador de manteniment monitoritzat.
• ​Capacitat de Manteniment Predictiu:​​ Els auto-diagnòstics proporcionen dades de salut actives, permetent el manteniment planificat abans que ocorri la falla, millorant l'assignació de recursos i la vida útil de l'actiu.
• ​Integritat Absoluta del Senyal sota Estrès Tèrmic:​​ La CAT elimina els errors de mesura induïts tèrmicament, garantint la precisió de la protecció i la validesa de l'escrutini en entorns fluctuants.
• ​Robustesa contra Transitories:​​ Els MOVs integrats mitigen dràsticament el risc de daños causats per surtides al pròpi CIT i a l'equip de relés/protecció a aval.
• ​Seguretat Personal Millorada:​​ Elimina els perills de CTs amb circuit obert o falles de nucli no contenides dins de la unitat. La redundància minimitza la necessitat d'intervencions d'emergència. El creepage allargat preveu flashovers superficials.
• ​Resiliència Sense Igual:​​ La mecànica de seguretat combinada amb la redundància funcional i la protecció contra surtides crea una unitat de sensor molt més resistent a les falles internes, les tensions elèctriques externes i les extremitats ambientals que qualsevol solució IT estàndard.

Visió General de Beneficis Millorats

Comparació Típica de Probabilitat de Falla :