Soluzzjoni ta' Trasformatur Kombinat (CIT): Perspettiva tad-Diżegnu Inġenjeriku u t-Tieħud

1. Konċett ta’ Soluzzjoni Ċentrali: Piattaforma Moduljar b’Izolazzjoni Mhuxxija

Dizajn: Isviluppja piattaforma unifikata, moduljar li tikkontri l-funzjonijiet tas-sensar tal-korrent u tal-voltàġġ f’struttura waħda, ommessa.
Izolazzjoni: Uża involu izolatur mhuxxija. Inġiniera żewġ opzzjonijiet:

Gas SF6: Prova forti dieletriċi u propjetajiet exċellenza ta’ speżjalizzazzjoni tal-ark għal klassijiet tal-voltàġġ aħjar (pereżempju, 72.5 kV jew aqra).
Kazament Kompost (Izolazzjoni Solida): Soluzzjoni sostenibbli ambientalment użant materjali polimer aġġornati b’silicon. Ideali għal voltàġġi aħwa sa medi jew meta hu direttiv sfuggi minn SF6. Ommessa għal distanza tal-creepage u performanġa tal-infezzjuni.

Skalabbiltà fuq klassijiet differenti tal-voltàġġ (pereżempju, permezz ta’ adjusment tal-lunghezz tal-izolatur).
Adattabilità għal requisiti speċifiċi tal-interfaċċi tal-bushing.
Potenzjal għal aggiornamenti futuri tal-teknoloġija tas-sensar.

2. Implementazzjoni ta’ Teknoloġija Integrata tas-Sensar

Sensar: Rogowski coils b’alta preċiżjoni, kompenzati mill-temperatura. Selezjonati għal:

Ampliss Dynamic Range: Linjarietà eċċellenza minn frazzjonijiet żgħar tal-korrent nominali sal-aqra tal-korrenti tal-falt (pereżempju, >40 kA).
L-Ebda Saturazzjoni: Vantaggju fundamentali fuq il-CTs tal-iron-core, eliminand ir-riskju tal-saturazzjoni waqt it-tfalt.
Ħafif: Tneħħa signifikant il-stress mekaniku fuq is-struttura ollieġġa.

Integrazzjoni: Coils ppożizjonati strategikament fil-involu tal-izolatur, konċentriċi mal-kunduttur primarju. Montaġġ mekaniku sekuru resistenti għall-vibrazzjoni.

Sensar: Divisors kapassitivi tal-voltàġġ (CVDs) standard b’stabiltà aġġornata. Divisors reżistivi (RVDs) konsiderati għal applikazzjonijiet speċifiċi DC jew amplitudini aħjar tal-banda li rikiedu risposta transjent veloċi.
Integrazzjoni: Eletrodijiet tas-sensar CVD (impedanz bassa) integrati diretta fil-kazament tal-izolatur. Eletrodijiet ta’ gradazzjoni preċiżi assicuraw distribuzzjoni uniformi tal-kamp elektromagnetiku u stabiltà termika/polluzjoni. Skildiżjenti kritiċi ipprevenixxu interferenza mil-kamp estern.

3. Modelazzjoni Avvanzata tal-Kamp Elektromagnetiku u Izolazzjoni (Sfida Inġiniera Kritika)

Modelazzjoni: Obbligatori, modelazzjoni 3D tal-metodu tal-element finitt (FEM) ta’ fedeltà aġġornata tal-pjattaforma ollieġġa:

Karatterizza preċiżament il-kamps elektromagnetiku interni ta’ kull kondizzjoni operattiva (sinusoidali, transjenti, forma tal-ondata distorta).
Avalua l-effetti tal-proksimità mit-kunduttori, l-inkljużjon, u l-fażi adjaċenti.

Separazzjoni Fizika: Ppożizjonament ġeometriku optymu tal-elementi tas-sensar (coils, eletrodijiet CVD) bażat fuq ir-risultati tal-modelazzjoni. Maxmima distanza permessa.
Skildiżjenti Attivi: Implementazzjoni ta’ skildi elettrostatici mterġa ppożizjonati bejn l-elementi tas-sensar bażat fuq data simulazzjoni tal-kamp.
Anelli Guard: Użu ta’ anelli guard konduttivi għas-sensar tal-Rogowski biex iddrenaw il-korrenti tal-displaċament.

Percorsi ta’ Segnali Dedikati: Rotta tal-segnali misma tas-sensar individuali permezz ta’ kabili twistati, skilħa, fit-tinkit immidiatament meta jiġu miskapt.
Dizajn ta’ Kirkit Kompensati: Kirkit kondizzjonanti elektroniki dizajnati b’texniki ta’ kancellazzjoni tal-crosstalk informati mill-modelli FEM.
Validazzjoni: Test intensi f’fabrika (inkludenti test ta’ iniezzjoni armonika) biex karatterizzaw u verifikaw margni tal-izolazzjoni u livelli tal-crosstalk (< 0.1% speċifikati).

4. Elaborazzjoni Digita u Interfaċċi Standardizzati

ASICs b’potenza bassa dedikati jew mikrokontrolleri b’affidabilità aġġornata integrati direktament fuq il-pjattaforma tas-sensar jew modulu sigillat adjaċenti.
Funksjonijiet inkludiv: integratur tal-coil tal-Rogowski, skala, konverżjoni ADC, komputazzjoni harmonika (se applica), linearizzazzjoni, kompenzazzjoni tal-temperatura, u timestamping.

Interfaċċi Imbutta: Inkorpora kirkit tal-output digitali compliant ma’ IEC 61869 direttament fil-unità CIT.
Protokolli: Support standard per:

IEC 61850-9-2: Stream tal-valuri samplati (SV) permezz ta’ Ethernet (tipikament multicast).
IEC 61850-9-3LE: Profil SV Lightning Edition għal determinismu ta’ latenza bassa garantita.

Opzzjonijiet Aġġuntati: Provvediment għal output legaċi (analòġi, IEC 60044-8 FT3) meta neċessarju permezz ta’ moduli opzjonali.

Qualità tal-Data: Funzionalità ta’ Unità ta’ Mergi (MU) integrata li tissodisfa l-standardi relevanti ta’ IEC 61869 (klas TPE/TPM) u timing (sincronizzazzjoni PLL).

5. Konsiderazzjonijiet ta’ Dizajn u Integrazzjoni Inġiniera

Gestjoni Termika: Modeli inkludiv analisi tal-prestazzjoni termika. Dissipa potenza mill-elettronika attivament permezz ta’ komponenti b’potenza bassa, possibilmente heatsinks lokali, u percorsi ta’ konvezzjoni ommessa fil-izolatur.
Robustezza EMC/EMI: Rivestiment conformale, tinkit skilħa, ferriti, u strategiji ta’ grounding ommessa applicati għall-elettronika interna. Protezzjoni tal-surġa compliant mal-standard relevanti (IEC 61000-4-5).
Integrità Meċànika: Analisi strutturali effettwati għal oneri sismiċi, vent, għaqal, u forzi dinamiki waqt it-tfalt. Użu ommesso tal-materiali (kompost/porcellana/SF6) contribwuhu għal massa sismiċa infeżla.
Calibratura u Test f’Fabrika: Calibratura komprensiva kont il-standards referenziali (metodi optici/VTBI). Inkludi verifika tal-effektivitá tal-izolazzjoni EM, preċiżjoni tal-temps, compliance tal-protokolli, u test dielettriku full-power.
Ciklu ta’ Viżita u Servizzabilità: Dizajnat għal manutenzjoni minima (speċjalment SF6 jew izolazzjoni solida). Elettronika modulari possibilment accessibili/testabili mingħajr disassambliġġ magħruf. Permessi ta’ dispożizzjoni finali konsiderati (recuperu/riggenerazzjoni SF6).

Vantaggi Realizzati permezz ta’ Dizajn u Integrazzjoni:

Riduzzjoni tal-Footprint: Suġġeriment ta’ spazju ta’ 40-50% qabel CTs/VTs separati – importanti għal retrofits u disseni GIS/AIS kompakti.
Preċiżjoni u Sigurtà Migħula: Elimina riskji tal-saturazzjoni tal-CT tradizzjonali, improva risposta transjenti (Rogowski/CVD), riduci konnessjonijiet esterni/riskji.
Installazzjoni Semplificata: Mounting u commissioning ta’ unità waħda jirriddu signifikant il-labor fis-sit u komplessità tal-kablagġ.
Kostijiet Inferiori tal-Ciklu ta’ Viżita: Riduzzjoni ta’ installazzjoni, kablagġ, lavori civil, overhead tal-manutenzjoni.
Preparazzjoni għal Substation Digitale: Output diretta IEC 61850-9-2/3LE ikkonsentixxi integrazzjoni seamless għal sistemi moderni ta’ protezzjoni, kontrol, u monitoraġġ (SAS).
Pjattaforma Futur-Prova: Dizajn modulari akkomoda teknoloġiji tas-sensar evolutivi u standardi ta’ komunikazzjoni.
Riduzzjoni tal-Impatt Ambientali (Opzzjoni tal-Izolazzjoni Solida): Elimina l-użu tal-SF6 u l-riskji assoċjati.