संयुक्त इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफार्मर (CIT) समाधान: अभियांत्रिक डिजाइन और एकीकरण का परिप्रेक्ष्य

​1. मुख्य समाधान अवधारणा: सामान्य प्लेटफ़ॉर्म साझा इनसुलेशन के साथ​

• ​डिज़ाइन:​​ एकीकृत, मॉड्यूलर प्लेटफ़ॉर्म को विकसित करें, जो एक ही, अनुकूलित संरचना में वर्तमान और वोल्टेज सेंसिंग कार्यों को आश्रय देता है।
• ​इनसुलेशन:​​ साझा इनसुलेटिंग एनवेलोप का उपयोग करें। दो विकल्प इंजीनियरिंग किए गए हैं:
• ​SF6 गैस:​​ उच्च-विद्युत विभव और उत्तम आर्क-क्वेंचिंग गुणों के साथ सिद्ध गैस, उच्च वोल्टेज वर्गों (उदाहरण के लिए, 72.5 kV और ऊपर) के लिए। डिज़ाइन में गैस घनत्व मॉनिटोरिंग और सिद्ध सीलिंग तकनीक शामिल है।
• ​कंपोजिट हाउसिंग (ठोस इनसुलेशन):​​ उच्च-ग्रेड पॉलीमर सामग्रियों का उपयोग करके पर्यावरणीय टिकाऊ समाधान, सिलिकॉन शेड्स के साथ। निम्न से मध्य वोल्टेज या जहाँ SF6 को टालना आवश्यक हो, इसके लिए आदर्श। क्रीपेज दूरी और प्रदूषण प्रदर्शन के लिए अनुकूलित।
• ​मॉड्यूलरिटी:​​ आंतरिक घटकों और इंटरफ़ेस को ऐसे डिज़ाइन करें कि:
• अलग-अलग वोल्टेज वर्गों (उदाहरण के लिए, इनसुलेटर लंबाई की समायोजन के माध्यम से) में स्केलेबिलिटी।
• विशिष्ट बुशिंग इंटरफ़ेस आवश्यकताओं के लिए अनुकूलन।
• भावी सेंसर तकनीक अपग्रेड के लिए संभावना।

​2. एकीकृत सेंसिंग तकनीक का लागू करना​

• ​वर्तमान माप:​​
• ​सेंसर:​​ उच्च-सटीक, तापमान-संशोधित रोगोव्स्की कोइल। इसे चुना गया है:
• ​व्यापक डाइनामिक सीमा:​​ नामित वर्तमान से छोटे अंशों से लेकर उच्च फ़ॉल्ट वर्तमान (उदाहरण के लिए, >40 kA) तक उत्तम रेखीयता।
• ​कोई संतृप्ति नहीं:​​ आयरन-कोर सीटी की तुलना में मौलिक लाभ, जो फ़ॉल्ट के दौरान संतृप्ति के जोखिम को खत्म करता है।
• ​हल्का:​​ कुल संरचना पर यांत्रिक तनाव को बहुत कम करता है।
• ​एकीकरण:​​ कोइल को इनसुलेटर एनवेलोप के भीतर एक रणनीतिक रूप से रखा गया है, प्राथमिक चालक के साथ संकेंद्रित। दूर करने के लिए अनुकूल यांत्रिक बंदन, जो दोलन से प्रतिरोधी है।
• ​वोल्टेज माप:​​
• ​सेंसर:​​ उच्च-स्थिरता के धारितीय वोल्टेज विभाजक (CVDs) को मानक रूप से। विशिष्ट DC या व्यापक बैंडविड्थ एप्लिकेशनों के लिए तेज ट्रांसिएंट प्रतिक्रिया की आवश्यकता के लिए रेजिस्टिव विभाजक (RVDs) को विचार किया जाता है।
• ​एकीकरण:​​ CVD सेंसिंग इलेक्ट्रोड (कम-आवर्तन) को इनसुलेटर संरचना में सीधे एकीकृत किया गया है। प्रेसिशन ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड यूनिफ़ॉर्म फील्ड वितरण और तापीय/प्रदूषण स्थिरता को सुनिश्चित करते हैं। महत्वपूर्ण शील्डिंग बाहरी फील्ड हस्तक्षेप को रोकती है।

​3. उन्नत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड मॉडेलिंग और अलगाव (महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौती)​​

• ​मॉडेलिंग:​​ पूर्ण प्लेटफ़ॉर्म के लिए आवश्यक, उच्च-विश्वसनीय 3D फाइनाइट एलिमेंट मेथड (FEM) मॉडेलिंग:
• सभी संचालन शर्तों (साइनुसोइडल, ट्रांसिएंट, विकृत तरंग रूप) के तहत आंतरिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड को सटीक रूप से वर्णित करता है।
• चालक, एनक्लोजर और आस-पास के चरणों से निकटता प्रभाव का मूल्यांकन करता है।
• ​क्रॉसटॉक को कम करना:​​
• ​भौतिक अलगाव:​​ मॉडलिंग परिणामों के आधार पर सेंसिंग तत्वों (कोइल, CVD इलेक्ट्रोड) की ऑप्टिमल ज्यामितीय व्यवस्था। विनियमों के भीतर दूरी को अधिकतम करें।
• ​सक्रिय शील्डिंग:​​ फील्ड सिमुलेशन डेटा के आधार पर सेंसर तत्वों के बीच ग्राउंडेड इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्ड्स को रणनीतिक रूप से लागू करें।
• ​गार्ड रिंग्स:​​ रोगोव्स्की कोइल आउटपुट के चारों ओर चालक गार्ड रिंग्स का उपयोग डिस्प्लेसमेंट विद्युत धाराओं को निकालने के लिए करें।
• ​सटीक माप अलगाव:​​
• ​समर्पित सिग्नल पथ:​​ एनक्लोजर के भीतर तुरंत उपलब्ध होने पर व्यक्तिगत सेंसर से सिग्नल को शील्डेड, ट्विस्टेड-पेयर केबलिंग के माध्यम से रूट करें।
• ​संशोधित सर्किट डिज़ाइन:​​ FEM मॉडलों से प्रेरित क्रॉसटॉक रद्दीकरण तकनीकों के साथ इलेक्ट्रोनिक संशोधन सर्किट।
• ​प्रमाणीकरण:​