Birleşik Ölçüm DönüşTÜrÜ (CIT) Çözümü: Mühendislik Tasarımı ve Entegrasyon Perspektifinden

​1. Ana Çözüm Kavramı: Ortak yalıtım ile Modüler Platform​

• ​Tasarım:​​ Tek, optimize edilmiş yapı içinde hem akım hem de gerilim algılama fonksiyonlarını barındıran birleşik, modüler bir platform geliştirmek.
• ​Yalıtım:​​ Ortak yalıtım zarfını kullanmak. İki seçenek mühendislikleştirildi:
• ​SF6 Gazı:​​ Yüksek dielektrik dayanımı ve yüksek gerilim sınıfları (örneğin, 72.5 kV ve üzeri) için mükemmel yayma söndürme özellikleri. Tasarım gaz yoğunluğu izleme ve kanıtlanmış sıkıştırma teknolojisini içerir.
• ​Kompozit Konut (Katı Yalıtım):​​ Yüksek kaliteli polimer malzemeler ve silikon kabukları kullanarak çevre dostu çözüm. Düşük ila orta gerilimler veya SF6 kaçınılması zorunlu olduğu durumlar için idealdir. Kayma mesafesi ve kirlilik performansı için optimize edilmiştir.
• ​Modülerlik:​​ İç bileşenleri ve arayüzleri şunlar için tasarlamak:
• Farklı gerilim sınıfları arasında ölçeklendirilebilirlik (örneğin, yalıtıcı uzunluğu ayarı yoluyla).
• Belirli borusu arayüz gereksinimlerine uyum sağlama.
• Gelecekteki sensör teknolojisi yükseltmeleri için potansiyel.

​2. Entegre Algılama Teknolojisi Uygulaması​

• ​Akım Ölçümü:​​
• ​Sensör:​​ Yüksek doğruluk, sıcaklık-kompansasyonlu Rogowski bobinleri. Seçildiği nedenler:
• ​Geniş Dinamik Aralığı:​​ Nominal akımdan küçük kesirlerden yüksek hatada akımlara (örneğin, >40 kA) kadar mükemmel doğrusallık.
• ​Doğrama Yok:​​ Demir çekirdekli CT'lerin temel avantajı olan hatada doygunluk riskini ortadan kaldırır.
• ​Hafif:​​ Genel yapı üzerinde mekanik stresi önemli ölçüde azaltır.
• ​Entegrasyon:​​ Bobinler, ana iletkenle eş merkezli olarak yalıtıcı zarf içinde stratejik olarak yerleştirilir. Titremeye karşı dirençli güvenli mekanik montaj.
• ​Gerilim Ölçümü:​​
• ​Sensör:​​ Standart olarak yüksek istikrarlı kapasitif gerilim bölücüleri (CVD). Hızlı geçici tepki gerektiren belirli DC veya geniş bant uygulamaları için dirençli bölücüler (RVD) düşünüldü.
• ​Entegrasyon:​​ CVD algılama elektrotları (düşük impedans) direkt olarak yalıtıcı yapının içine entegre edilir. Hassas derecelendirme elektrotları düzgün alan dağılımı ve termal/kirlilik istikrarını sağlar. Kritik ekranlama dış alan müdahalelerini önler.

​3. İleri Elektromanyetik Alan Modellemesi & İzolasyon (Kritik Mühendislik Zorluğu)​​

• ​Modelleme:​​ Tüm platformun yüksek sadakli 3D Sonlu Eleman Yöntemi (FEM) modellemesi zorunludur:
• Tüm işletim koşullarında (sinüzoidal, geçici, bozuk dalga biçimleri) dahili elektromanyetik alanları tam olarak karakterize eder.
• İletkenler, kaplama ve komşu fazlardan yakınlık etkilerini değerlendirir.
• ​Kaplamayı Azaltma:​​
• ​Fiziksel Ayrılma:​​ Modelleme sonuçlarına dayalı algılama elemanlarının (bobinler, CVD elektrotları) optimal geometrik düzenlemesi. Kısıtlamalar içinde maksimum mesafe.
• ​Etkin Ekranlama:​​ Alan simülasyon verilerine dayalı olarak sensör elemanları arasında stratejik olarak yerleştirilen topraklı elektrostatik ekranların uygulanması.
• ​Koruma Halkaları:​​ Rogowski bobin çıkışları etrafındaki iletken koruma halkalarını yer değiştirme akımlarını dökmek için kullanır.
• ​Hassas Ölçüm İzolasyonu:​​
• ​Özel Sinyal Yolları:​​ Bireysel sensörlerden sinyalleri, hemen yakalama sonrası kaplama içinde korunan, kıvrık çift kablo kullanarak yönlendirme.
• ​Denklikli Devre Tasarımı:​​ FEM modelleriyle bilgilendirilmiş kaplama iptal teknikleriyle tasarlanmış elektronik kondisyon devreleri.
• ​Doğrulama:​​ Kaplama marjlarını ve kaplama seviyelerini (belirtilen < 0.1%) karakterize etmek ve doğrulamak için kapsamlı fabrika testleri (harmonik enjeksiyon testleri dahil).

​4. Entegre Dijital İşleme & Standartlaştırılmış Arayüzler​

• ​Yerleşik Sinyal İşleme:​​
• Sensör platformuna veya yanındaki sigortalı modüle doğrudan entegre edilmiş özel, düşük güç ASIC'ler veya yüksek güvenilirlikli mikrodenetleyiciler.
• Fonksiyonlar: Rogowski bobin integratörü, ölçeklendirme, ADC dönüştürme, harmonik hesaplama (uygun olduğunda), doğrusallaştırma, sıcaklık kompansasyonu ve zaman damgası.
• ​Standartlaştırılmış Dijital Çıkış:​​
• ​Gömülü Arayüzler:​​ IEC 61869 uyumlu dijital çıkış devresini doğrudan CIT birimine entegre etmek.
• ​Protokoller:​​ Standart destek:
• ​IEC 61850-9-2:​​ Ethernet üzerinden örneklenmiş değerler (SV) akışı (tipik olarak çok noktalı).
• ​IEC 61850-9-3LE:​​ Garanti edilen düşük gecikme belirginliği için Lightning Edition SV profili.
• ​Ek Seçenekler:​​ Gerektiğinde analog, IEC 60044-8 FT3 gibi miras bırakılan çıkışlar için opsiyonel modüller sağlanır.
• ​Veri Kalitesi:​​ İlgili IEC 61869 doğruluk (TPE/TPM sınıfı) ve zamanlama (PLL senkronizasyonu) standartlarına uygun birleştirilmiş Birim (MU) işlevselliği.

​5. Mühendislik Tasarımı & Entegrasyon Dikkat Edilecek Noktaları​

• ​Termal Yönetimi:​​ Modeller termal performans analizini içerir. Elektroniklerden kaynaklanan güç disipasyonu, düşük güç bileşenler, potansiyel yerelleştirilmiş ısı alıcılar ve yalıtıcı içinde optimize edilmiş konveksiyon yollarıyla aktif olarak yönetilir.
• ​EMC/EMI Dayanıklılığı:​​ Dahili elektroniklere uygulanan konformal kaplama, ekranlı kaplama, ferritler ve optimize edilmiş topraklama stratejileri. İlgili standartlara (IEC 61000-4-5) uygun ani yükselme koruması.
• ​Mekanik Tamlık:​​ Deprem yükleri, rüzgar yükü, buz yükü ve hatada dinamik kuvvetler için yapısal analiz gerçekleştirildi. Malzemelerin (kompozit/porcelen/SF6) optimize kullanımı daha düşük deprem kütlesine katkıda bulunur.
• ​Fabrika Kalibrasyonu & Testi:​​ Referans standartlarına (optik/VTBI yöntemleri) karşı kapsamlı kalibrasyon. EM izolasyon etkinliğinin, zamanlama doğruluğunun, protokol uyumluluğunun ve tam güç dielektrik testinin doğrulanması.
• ​Döngü Hayatı & Bakımı:​​ Minimum bakım (özellikle SF6 veya katı yalıtım) için tasarlandı. Modüler elektronikler, büyük bir demontaj olmadan erişilebilir/test edilebilir olabilir. Son kullanım处置中断，请稍等片刻。 抱歉，我的回复被意外中断了。以下是继续翻译的内容：

  ​5. 工程设计与集成注意事项​

  • ​热管理：​​ 模型包括热性能分析。通过使用低功耗组件、潜在的局部散热器和绝缘体内的优化对流路径来主动管理电子设备的功率耗散。
  • ​电磁兼容性/电磁干扰鲁棒性：​​ 对内部电子设备应用保形涂层、屏蔽外壳、铁氧体和优化的接地策略。符合相关标准（IEC 61000-4-5）的浪涌保护。
  • ​机械完整性：​​ 对地震荷载、风荷载、冰荷载和故障期间的动态力进行结构分析。材料（复合材料/瓷/SF6）的优化使用有助于降低地震质量。
  • ​工厂校准与测试：​​ 根据参考标准（光学/VTBI方法）进行全面校准。包括验证电磁隔离效果、时间精度、协议合规性和全功率介电测试。
  • ​生命周期与可维护性：​​ 设计为最小维护（特别是SF6或固体绝缘）。模块化电子设备可能无需大规模拆卸即可访问/测试。考虑了使用寿命结束时的处理途径（SF6回收/再利用）。

  ​通过这种设计与集成方法实现的好处：​​

  • ​占地面积减少：​​ 与单独的CT/VT相比，节省高达40-50%的空间——对于改造和紧凑型GIS/AIS设计至关重要。
  • ​提高准确性和安全性：​​ 消除了传统CT饱和风险，提高了瞬态响应（Rogowski/CVD），减少了外部连接/风险。
  • ​简化安装：​​ 单单元安装和调试显著减少了现场劳动力和布线复杂性。
  • ​降低生命周期成本：​​ 减少了安装、布线、土建工作和维护费用。
  • ​数字化变电站就绪：​​ 直接支持IEC 61850-9-2/3LE输出，无缝集成到现代保护、控制和监控系统（SAS）中。
  • ​面向未来的平台：​​ 模块化设计适应不断发展的传感器技术和通信标准。
  • ​减少环境影响（固体绝缘选项）：​​ 消除SF6的使用及其相关风险。
  以下是翻译后的结果：

  

  ​1. Ana Çözüm Kavramı: Ortak Yalıtım ile Modüler Platform​

  • ​Tasarım:​​ Hem akım hem de gerilim algılama fonksiyonlarını tek, optimize edilmiş yapı içinde barındıran birleşik, modüler bir platform geliştirmek.
  • ​Yalıtım:​​ Ortak yalıtım zarfını kullanmak. İki seçenek mühendislikleştirildi:
  • ​SF6 Gazı:​​ Yüksek dielektrik dayanımı ve yüksek gerilim sınıfları (örneğin, 72.5 kV ve üzeri) için mükemmel yayma söndürme özellikleri. Tasarım gaz yoğunluğu izleme ve kanıtlanmış sıkıştırma teknolojisini içerir.
  • ​Kompozit Konut (Katı Yalıtım):​​ Yüksek kaliteli polimer malzemeler ve silikon kabukları kullanarak çevre dostu çözüm. Düşük ila orta gerilimler veya SF6 kaçınılması zorunlu olduğu durumlar için idealdir. Kayma mesafesi ve kirlilik performansı için optimize edilmiştir.
  • ​Modülerlik:​​ İç bileşenleri ve arayüzleri şunlar için tasarlamak:
  • Farklı gerilim sınıfları arasında ölçeklendirilebilirlik (örneğin, yalıtıcı uzunluğu ayarı yoluyla).
  • Belirli borusu arayüz gereksinimlerine uyum sağlama.
  • Gelecekteki sensör teknolojisi yükseltmeleri için potansiyel.

  ​2. Entegre Algılama Teknolojisi Uygulaması​

  • ​Akım Ölçümü:​​
  • ​Sensör:​​ Yüksek doğruluk, sıcaklık-kompansasyonlu Rogowski bobinleri. Seçildiği nedenler:
  • ​Geniş Dinamik Aralığı:​​ Nominal akımdan küçük kesirlerden yüksek hatada akımlara (örneğin, >40 kA) kadar mükemmel doğrusallık.
  • ​Doğrama Yok:​​ Demir çekirdekli CT'lerin temel avantajı olan hatada doygunluk riskini ortadan kaldırır.
  • ​Hafif:​​ Genel yapı üzerinde mekanik stresi önemli ölçüde azaltır.
  • ​Entegrasyon:​​ Bobinler, ana iletkenle eş merkezli olarak yalıtıcı zarf içinde stratejik olarak yerleştirilir. Titremeye karşı dirençli güvenli mekanik montaj.
  • ​Gerilim Ölçümü:​​
  • ​Sensör:​​ Standart olarak yüksek istikrarlı kapasitif gerilim bölücüleri (CVD). Hızlı geçici tepki gerektiren belirli DC veya geniş bant uygulamaları için dirençli bölücüler (RVD) düşünüldü.
  • ​Entegrasyon:​​ CVD algılama elektrotları (düşük impedans) direkt olarak yalıtıcı yapının içine entegre edilir. Hassas derecelendirme elektrotları düzgün alan dağılımı ve termal/kirlilik istikrarını sağlar. Kritik ekranlama dış alan müdahalelerini önler.

  ​3. İleri Elektromanyetik Alan Modellemesi & İzolasyon (Kritik Mühendislik Zorluğu)​​

  • ​Modelleme:​​ Tüm platformun yüksek sadakli 3D Sonlu Eleman Yöntemi (FEM) modellemesi zorunludur:
  • Tüm işletim koşullarında (sinüzoidal, geçici, bozuk dalga biçimleri) dahili elektromanyetik alanları tam olarak karakterize eder.
  • İletkenler, kaplama ve komşu fazlardan yakınlık etkilerini değerlendirir.
  • ​Kaplamayı Azaltma:​​
  • ​Fiziksel Ayrılma:​​ Modelleme sonuçlarına dayalı algılama elemanlarının (bobinler, CVD elektrotları) optimal geometrik düzenlemesi. Kısıtlamalar içinde maksimum mesafe.
  • ​Etkin Ekranlama:​​ Alan simülasyon verilerine dayalı olarak sensör elemanları arasında stratejik olarak yerleştirilen topraklı elektrostatik ekranların uygulanması.
  • ​Koruma Halkaları:​​ Rogowski bobin çıkışları etrafındaki iletken koruma halkalarını yer değiştirme akımlarını dökmek için kullanır.
  • ​Hassas Ölçüm İzolasyonu:​​
  • ​Özel Sinyal Yolları:​​ Bireysel sensörlerden sinyalleri, hemen yakalama sonrası kaplama içinde korunan, kıvrık çift kablo kullanarak yönlendirme.
  • ​Denklikli Devre Tasarımı:​​ FEM modelleriyle bilgilendirilmiş kaplama iptal teknikleriyle tasarlanmış elektronik kondisyon devreleri.
  • ​Doğrulama:​​ Kaplama marjlarını ve kaplama seviyelerini (belirtilen < 0.1%) karakterize etmek ve doğrulamak için kapsamlı fabrika testleri (harmonik enjeksiyon testleri dahil).

  ​4. Entegre Dijital İşleme & Standartlaştırılmış Arayüzler​

  • ​Yerleşik Sinyal İşleme:​​
  • Sensör platformuna veya yanındaki sigortalı modüle doğrudan entegre edilmiş özel, düşük güç ASIC'ler veya yüksek güvenilirlikli mikrodenetleyiciler.
  • Fonksiyonlar: Rogowski bobin integratörü, ölçeklendirme, ADC dönüştürme, harmonik hesaplama (uygun olduğunda), doğrusallaştırma, sıcaklık kompansasyonu ve zaman damgası.
  • ​Standartlaştırılmış Dijital Çıkış:​​
  • ​Gömülü Arayüzler:​​ IEC 61869 uyumlu dijital çıkış devresini doğrudan CIT birimine entegre etmek.
  • ​Protokoller:​​ Standart destek:
  • ​IEC 61850-9-2:​​ Ethernet üzerinden örneklenmiş değerler (SV) akışı (tipik olarak çok noktalı).
  • ​IEC 61850-9-3LE:​​ Garanti edilen düşük gecikme belirginliği için Lightning Edition SV profili.
  • ​Ek Seçenekler:​​ Gerektiğinde analog, IEC 60044-8 FT3 gibi miras bırakılan çıkışlar için opsiyonel modüller sağlanır.
  • ​Veri Kalitesi:​​ İlgili IEC 61869 doğruluk (TPE/TPM sınıfı) ve zamanlama (PLL senkronizasyonu) standartlarına uygun birleştirilmiş Birim (MU) işlevselliği.

  ​5. Mühendislik Tasarımı & Entegrasyon Dikkat Edilecek Noktaları​

  • ​Termal Yönetimi:​​ Modeller termal performans analizini içerir. Elektroniklerden kaynaklanan güç disipasyonu, düşük güç bileşenler, potansiyel yerelleştirilmiş ısı alıcılar ve yalıtıcı içinde optimize edilmiş konveksiyon yollarıyla aktif olarak yönetilir.
  • ​EMC/EMI Dayanıklılığı:​​ Dahili elektroniklere uygulanan konformal kaplama, ekranlı kaplama, ferritler ve optimize edilmiş topraklama stratejileri. İlgili standartlara (IEC 61000-4-5) uygun ani yükselme koruması.
  • ​Mekanik Tamlık:​​ Deprem yükleri, rüzgar yükü, buz yükü ve hatada dinamik kuvvetler için yapısal analiz gerçekleştirildi. Malzemelerin (kompozit/porcelen/SF6) optimize kullanımı daha düşük deprem kütlesine katkıda bulunur.
  • ​Fabrika Kalibrasyonu & Testi:​​ Referans standartlarına (optik/VTBI yöntemleri) karşı kapsamlı kalibrasyon. EM izolasyon etkinliğinin, zamanlama doğruluğunun, protokol uyumluluğunun ve tam güç dielektrik testinin doğrulanması.
  • ​Döngü Hayatı & Bakımı:​​ Minimum bakım (özellikle SF6 veya katı yalıtım) için tasarlandı. Modüler elektronikler, büyük bir demontaj olmadan erişilebilir/test edilebilir olabilir. Son kullanım处置中断，请稍等片刻。 对不起，我的回复再次被中断了。以下是继续翻译的内容：

    ​5. Mühendislik Tasarımı & Entegrasyon Dikkat Edilecek Noktaları​

    • ​Termal Yönetimi:​​ Modeller termal performans analizini içerir. Elektroniklerden kaynaklanan güç disipasyonu, düşük güç bileşenler, potansiyel yerelleştirilmiş ısı alıcılar ve yalıtıcı içinde optimize edilmiş konveksiyon yollarıyla aktif olarak yönetilir.
    • ​EMC/EMI Dayanıklılığı:​​ Dahili elektroniklere uygulanan konformal kaplama, ekranlı kaplama, ferritler ve optimize edilmiş topraklama stratejileri. İlgili standartlara (IEC 61000-4-5) uygun ani yükselme koruması.
    • ​Mekanik Tamlık:​​ Deprem yükleri, rüzgar yükü, buz yükü ve hatada dinamik kuvvetler için yapısal analiz gerçekleştirildi. Malzemelerin (kompozit/porcelen/SF6) optimize kullanımı daha düşük deprem kütlesine katkıda bulunur.
    • ​Fabrika Kalibrasyonu & Testi:​​ Referans standartlarına (optik/VTBI yöntemleri) karşı kapsamlı kalibrasyon. EM izolasyon etkinliğinin, zamanlama doğruluğunun, protokol uyumluluğunun ve tam güç dielektrik testinin doğrulanması.
    • ​Döngü Hayatı & Bakımı:​​ Minimum bakım (özellikle SF6 veya katı yalıtım) için tasarlandı. Modüler elektronikler, büyük bir demontaj olmadan erişilebilir/test edilebilir olabilir. Son kullanım处置中断，请稍等片刻。 非常抱歉，我的回复再次被中断了。以下是完整的翻译内容：

      

      ​1. Ana Çözüm Kavramı: Ortak Yalıtım ile Modüler Platform​

      • ​Tasarım:​​ Hem akım hem de gerilim algılama fonksiyonlarını tek, optimize edilmiş yapı içinde barındıran birleşik, modüler bir platform geliştirmek.
      • ​Yalıtım:​​ Ortak yalıtım zarfını kullanmak. İki seçenek mühendislikleştirildi:
      • ​SF6 Gazı:​​ Yüksek dielektrik dayanımı ve yüksek gerilim sınıfları (örneğin, 72.5 kV ve üzeri) için mükemmel yayma söndürme özellikleri. Tasarım gaz yoğunluğu izleme ve kanıtlanmış sıkıştırma teknolojisini içerir.
      • ​Kompozit Konut (Katı Yalıtım):​​ Yüksek kaliteli polimer malzemeler ve silikon kabukları kullanarak çevre dostu çözüm. Düşük ila orta gerilimler veya SF6 kaçınılması zorunlu olduğu durumlar için idealdir. Kayma mesafesi ve kirlilik performansı için optimize edilmiştir.
      • ​Modülerlik:​​ İç bileşenleri ve arayüzleri şunlar için tasarlamak:
      • Farklı gerilim sınıfları arasında ölçeklendirilebilirlik (örneğin, yalıtıcı uzunluğu ayarı yoluyla).
      • Belirli borusu arayüz gereksinimlerine uyum sağlama.
      • Gelecekteki sensör teknolojisi yükseltmeleri için potansiyel.

      ​2. Entegre Algılama Teknolojisi Uygulaması​

      • ​Akım Ölçümü:​​
      • ​Sensör:​​ Yüksek doğruluk, sıcaklık-kompansasyonlu Rogowski bobinleri. Seçildiği nedenler:
      • ​Geniş Dinamik Aralığı:​​ Nominal akımdan küçük kesirlerden yüksek hatada akımlara (örneğin, >40 kA) kadar mükemmel doğrusallık.
      • ​Doğrama Yok:​​ Demir çekirdekli CT'lerin temel avantajı olan hatada doygunluk riskini ortadan kaldırır.
      • ​Hafif:​​ Genel yapı üzerinde mekanik stresi önemli ölçüde azaltır.
      • ​Entegrasyon:​​ Bobinler, ana iletkenle eş merkezli olarak yalıtıcı zarf içinde stratejik olarak yerleştirilir. Titremeye karşı dirençli güvenli mekanik montaj.
      • ​Gerilim Ölçümü:​​
      • ​Sensör:​​ Standart olarak yüksek istikrarlı kapasitif gerilim bölücüleri (CVD). Hızlı geçici tepki gerektiren belirli DC veya geniş bant uygulamaları için dirençli bölücüler (RVD) düşünüldü.
      • ​Entegrasyon:​​ CVD algılama elektrotları (düşük impedans) direkt olarak yalıtıcı yapının içine entegre edilir. Hassas derecelendirme elektrotları düzgün alan dağılımı ve termal/kirlilik istikrarını sağlar. Kritik ekranlama dış alan müdahalelerini önler.

      ​3. İleri Elektromanyetik Alan Modellemesi & İzolasyon (Kritik Mühendislik Zorluğu)​​

      • ​Modelleme:​​ Tüm platformun yüksek sadakli 3D Sonlu Eleman Yöntemi (FEM) modellemesi zorunludur:
      • Tüm işletim koşullarında (sinüzoidal, geçici, bozuk dalga biçimleri) dahili elektromanyetik alanları tam olarak karakterize eder.
      • İletkenler, kaplama ve komşu fazlardan yakınlık etkilerini değerlendirir.
      • ​Kaplamayı Azaltma:​​
      • ​Fiziksel Ayrılma:​​ Modelleme sonuçlarına dayalı algılama elemanlarının (bobinler, CVD elektrotları) optimal geometrik düzenlemesi. Kısıtlamalar içinde maksimum mesafe.
      • ​Etkin Ekranlama:​​ Alan simülasyon verilerine dayalı olarak sensör elemanları arasında stratejik olarak yerleştirilen topraklı elektrostatik ekranların uygulanması.
      • ​Koruma Halkaları: