פתרון מרתון מדידה משולב (CIT): פרספקטיבה של הנדסה, תכנון ותאום

​1. מושג הפתרון העיקרי: פלטפורמה מודולרית עם מבודד משותף​

• ​עיצוב:​​ לפתח פלטפורמה מודולרית מאוחדת שמכילה הן את פונקציות המדידה של זרם והן את פונקציות המדידה של מתח בתוך מבנה אופטימלי אחד.
• ​מבודד:​​ להשתמש במבודד משותף. שני אפשרויות נבנתו:
• ​גז SF6:​​ חוזק דיאלקטרי גבוה ומגמות מצוינות לכיבוי קשת עבור מתחים גבוהים (לדוגמה, 72.5 kV ומעלה). העיצוב כולל מעקב אחר צפיפות הגז וטכנולוגיית חיתוך מוכחת.
• ​מבנה פרקטי (מבודד מוצק):​​ פתרון בר קיימא סביבתי באמצעות חומרים פולימריים איכותיים עם שכבות סיליקון. מתאים למתחים נמוכים עד בינוניים או במקום בו יש להימנע מהשימוש ב-SF6. אופטימלי למרחק זחילה וביצועים מול זיהום.
• ​מודולריות:​​ לעצב רכיבים פנימיים ו借口似乎被截断了，让我继续完成翻译。 ```html
• ​מודולריות:​​ לעצב רכיבים פנימיים ו借口似乎被截断了，让我继续完成翻译。 ```html
• ​מודולריות:​​ לעצב רכיבים פנימיים ומשטחי חיבור המאפשרים:
• סקאלביליות על פני מחלקות מתח שונות (לדוגמה, דרך התאמה לאורך המבודד).
• הסתגלות לדרישות ממשק מושך ספציפיות.
• פוטנציאל לשדרוג טכנולוגיות חיישן בעתיד.

​2. יישום טכנולוגיית מדידה משולבת​

• ​מדידת זרם:​​
• ​חיישן:​​ לולאות רוגובסקי בעלות דיוק גבוה ותוקף טמפרטורה. נבחרו בגלל:
• ​טווח דינאמי רחב:​​ קוונטיות מצוינת מהשברים הקטנים של הזרם הנומינלי ועד לזרמים גבוהים של תקלה (לדוגמה, >40 kA).
• ​אין satuраtion:​​ יתרון בסיסי מעל ל-CTs עם ליבה ברזל, שמגנה על הסיכון לסatuраtion במהלך תקלות.
• ​קל משקל:​​ מפחית באופן משמעותי את הלחץ המכני על המבנה הכללי.
• ​השלמה:​​ הלולאות ממוקמות אסטרטגית בתוך מעטפת המבודד, קונצנטריות עם המוליך הראשי. התקנה מכנית בטוחה עמידה לרעידות.
• ​מדידת מתח:​​
• ​חיישן:​​ מחלק מתח קONDנסטיבי (CVD) כסטנדרט. מחלקים מתח רזיסטיביים (RVD) מתוכננים עבור יישומים ספציפיים של DC או רוחב פס רחב הדורשים תגובה מהירה לטרנזינטים.
• ​השלמה:​​ אלקטרודות חיישן CVD (מִשְׁתַּתְּפִים נמוכים) מוטמעות ישירות לתוך המבנה של המבודד. אלקטרודות סיווג מדויקות מבטיחות הפצה אחידה של השדה ויציבות תרמית/זיהום. מגן קריטי למנוע הפרעה מהשדה החיצוני.

​3. מודל מתקדם של שדה אלקטרומגנטי ואיזולציה (אתגר הנדסי קריטי)​​

• ​מודל:​​ מודל FEM תלת-ממדי באיכות גבוהה של כל הפלטפורמה הוא הכרחי:
• מתאר بدقة את השדות האלקטרומגנטיים הפנימיים בכל מצב פעולה (סינוסואידלי, טרנזינטי, גלי מעוות).
• מעריך את השפעות הקרבה מהמוליכים, הכיסוי והפאזות הסמוכות.
• ​הקטנת הצ'טראק:​​
• ​הפרדה פיזית:​​ תכנון גאומטרי אופטימלי של אלמנטי המדידה (הלולאות, אלקטרודות CVD) על בסיס תוצאות המודל. מקסם מרחק תוך כדי הגבלות.
• ​מגן פעיל:​​ יישום מגנים אלקטרוסטטיים מוצעים אסטרטגית בין אלמנטי החיישן על בסיס נתונים של סימולציה של השדה.
• ​טבעות שמירה:​​ שימוש בטבעות מוליכות סביב יציאות הלולאות של רוגובסקי כדי לנקז זרמי תנועה.
• ​הפרדת מדידה מדויקת:​​
• ​נתיבי אות מוקדשים:​​ תכנון מסלולים של אותות מהחיישנים השונים באמצעות כבלים מגן ומשולבים בתוך הכיסוי מיד עם תפיסה.
• ​עיצוב מעגל מותאם:​​ מעגלים אלקטרוניים לתכנון עם טכניקות הבטלה של הצ'טראק המבוססות על מודלים FEM.
• ​אימות:​​ בדיקות מפעל קפדניות (כולל בדיקות הזרקת הרמוניים) כדי לתאר ולאמת את שולי האיזולציה והרמת הצ'טראק (< 0.1% מוגדר).

​4. עיבוד דיגיטלי משולב ומשטחי תקשורת סטנדרטיים​

• ​עיבוד אותות על גבי המערכת:​​
• אסיסים בעלי צריכת אנרגיה נמוכה או מיקרו-בקרות בעלות אמינות גבוהה מוטמעים ישירות לתוך פלטפורמת החיישן או מודול סגור סמוך.
• פונקציות כוללות: אינטגרטור לולאות רוגובסקי, מיצבי, ADC, חישוב הרמוניים (אם יש צורך), ליניאריזציה, תוקף טמפרטורה ותאום זמן.
• ​פלט דיגיטלי סטנדרטי:​​
• ​משטחי תקשורת מוטמעים:​​ מוטמעים מעגלים פלט דיגיטלייםpliant ל-IEC 61869 ישירות בתוך יחידת CIT.
• ​פרוטוקולים:​​ תמיכה סטנדרטית ב:
• ​IEC 61850-9-2:​​ זרם ערכים מדגם (SV) דרך Ethernet (בדרך כלל רב-משדר).
• ​IEC 61850-9-3LE:​​ פרופיל SV מהדורת ברק לחסדי לקביעות נמוכה.
• ​אפשרויות נוספות:​​ ספק לפלטים ישנים (אנלוגיים, IEC 60044-8 FT3) כאשר נדרש באמצעות מודולים אופציונליים.
• ​איכות מידע:​​ פונקציונליות יחידה מיזוג מוטמעת המתאימה לתקנים רלוונטיים של IEC 61869 לגבי דיוק (TPE/TPM) וסינכרוניזציה (PLL).

​5. שיקולים בהנדסה ובהשלמה​

• ​ניהול טמפרטורה:​​ המודלים כוללים ניתוח ביצועים תרמיים. צריכת אנרגיה מהאלקטרוניקה מטופלת בצורה פעילה באמצעות רכיבים בעלי צריכת אנרגיה נמוכה, משטחי חום מקומיים ומסלולים מותאמים של קונבקציה בתוך המבודד.
• ​עמידות ל-EMC/EMI:​​ ציפוי קונפורמלי, כיסויים מגן, פריטים וסטרטגיות קרקעית מותאמות מיושמות לאלקטרוניקה הפנימית. הגנה בפני סערות תואמת לתקנים רלוונטיים (IEC 61000-4-5).
• ​egrity מכנית:​​ ניתוח מבנה מתבצע עבור עומסים סייסמיים, עומסי רוח, עומסי קרח וכוחות דינמיים במהלך תקלות. שימוש אופטימלי בחומרים (קומפוזיט/פורצלן/SF6) תורם למסה סייסמית נמוכה יותר.
• ​כיול ומבחן במפעל:​​ כיול כולל מול תקני י chiếu (שיטות אופטיות/VTBI). כולל אימות של יעילות האיזולציה האלקטרומגנטית, דיוק זמן, תקינות פרוטוקול ובדיקות מבודק מלא באנרגיה.
• ​מחזור חיים ושירותיות:​​ מתוכנן עבור תחזוקה מינימלית (במיוחד עבור SF6 או מבודד מוצק). אלקטרוניקה מודולרית אוליגישה/בקרה ללא פירוק גדול. נתיבי היפרדות סוף חיים נבדקו (חזרת/מחזור SF6).

​יתרונות שנוצרו דרך גישה זו של עיצוב והשלמה:​​

• ​הקטנת המרחב:​