సమ్మిళిత పరికరాల ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ (CIT) పరిష్కారం: అభివృద్ధి డిజైన్ & ఇంటిగ్రేషన్ దృష్టికోణం

​1. मुख्य समाधान अवधारणा: सामान्य प्लेटफ़ॉर्म और साझा इन्सुलेशन के साथ मॉड्यूलर​

• ​डिज़ाइन:​​ एकीकृत, मॉड्यूलर प्लेटफ़ॉर्म विकसित करें, जो एक ही अनुकूलित संरचना में वर्तमान और वोल्टेज सेंसिंग कार्यों दोनों को आश्रय देता है।
• ​इन्सुलेशन:​​ एक साझा इन्सुलेटिंग एन्वेलोप का उपयोग करें। दो विकल्प इंजीनियर किए गए हैं:
• ​SF6 गैस:​​ उच्च-वोल्टेज वर्गों (उदाहरण के लिए, 72.5 kV और ऊपर) के लिए उच्च डाइ-इलेक्ट्रिक ताकत और उत्कृष्ट आर्क-क्वेंचिंग गुणों के लिए सिद्ध। डिज़ाइन गैस घनत्व मॉनिटोरिंग और सिद्ध सीलिंग तकनीक को शामिल करता है।
• ​कंपोजिट हाउसिंग (ठोस इन्सुलेशन):​​ उच्च-ग्रेड पॉलीमर सामग्रियों का उपयोग करके पर्यावरणीय टिकाऊ समाधान, सिलिकॉन शेड्स के साथ। निम्न से मध्यम वोल्टेज या SF6 टालने की आवश्यकता होने पर आदर्श। क्रीपेज दूरी और प्रदूषण प्रदर्शन के लिए अनुकूलित।
• ​मॉड्यूलरिटी:​​ आंतरिक घटकों और इंटरफ़ेस को ऐसे डिज़ाइन करें ताकि:
• अलग-अलग वोल्टेज वर्गों (उदाहरण के लिए, इन्सुलेटर लंबाई की समायोजन के माध्यम से) पर विस्तार की अनुमति दी जाए।
• 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। चुना गया है:
• ​व्यापक गतिशील सीमा:​​ नामित वर्तमान के छोटे भाग से लेकर उच्च फ़ॉल्ट वर्तमान (उदाहरण के लिए, >40 kA) तक उत्कृष्ट रैखिकता।
• ​कोई संतृप्ति नहीं:​​ लोहे के कोर वाले CTs की तुलना में मूलभूत लाभ, जो फ़ॉल्ट के दौरान संतृप्ति के जोखिम को दूर करता है।
• ​हल्का:​​ समग्र संरचना पर यांत्रिक तनाव को बहुत कम करता है।
• ​एकीकरण:​​ कोइलों को इन्सुलेटर एन्वेलोप के अंदर बुनियादी चालक के साथ संकेंद्रित रखा जाता है। गोलनाक रोधी सुरक्षित यांत्रिक फिटिंग।
• ​वोल्टेज माप:​​
• ​सेंसर:​​ उच्च-स्थिरता के धारितीय वोल्टेज विभाजक (CVDs) को मानक रूप से। विशिष्ट DC या चौड़ा बैंडविड्थ एप्लिकेशनों के लिए तेज ट्रांजिएंट प्रतिक्रिया की आवश्यकता के लिए रिसिस्टिव विभाजक (RVDs) को विचार किया जाता है।
• ​एकीकरण:​​ CVD सेंसिंग इलेक्ट्रोड (निम्न-आवर्त) को इन्सुलेटर संरचना में तुरंत एकीकृत किया जाता है। परिशुद्ध ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड एकसमान क्षेत्र वितरण और तापीय/प्रदूषण स्थिरता को सुनिश्चित करते हैं। महत्वपूर्ण शील्डिंग बाहरी क्षेत्र की हस्तक्षेप रोकता है।

​3. उन्नत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्र मॉडलिंग और अलगाव (महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौती)​​

• ​मॉडलिंग:​​ पूरे प्लेटफ़ॉर्म के लिए आवश्यक, उच्च-विश्वसनीय 3D फाइनाइट एलिमेंट मेथड (FEM) मॉडलिंग:
• सभी संचालन स्थितियों (साइनुसोइडल, ट्रांजिएंट, विकृत तरंग रूप) के तहत आंतरिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्र का विशिष्ट वर्णन करता है।
• चालक, एन्क्लोजर और आसन्न फेज से निकटता प्रभाव का मूल्यांकन करता है।
• ​क्रॉसटॉक मिनिमाइजेशन:​​
• ​भौतिक अलगाव:​​ मॉडलिंग परिणामों के आधार पर सेंसिंग तत्वों (कोइल, CVD इलेक्ट्रोड) की विशिष्ट ज्यामितीय व्यवस्था। बाधाओं के भीतर अधिकतम दूरी।
• ​सक्रिय शील्डिंग:​​ क्षेत्र सिमुलेशन डेटा के आधार पर सेंसर तत्वों के बीच ग्राउंडेड इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्ड्स की व्यवस्था।
• ​गार्ड रिंग्स:​​ रोगोव्स्की कोइल आउटपुट के चारों ओर चालक गार्ड रिंग्स का उपयोग डिस्प्लेसमेंट वर्तमान को निकालने के लिए।
• ​सटीक माप अलगाव:​​
• ​समर्पित सिग्नल पथ:​​ एन्क्लोजर के अंदर तुरंत दबाव पर व्यक्तिगत सेंसर से सिग्नल को शील्डेड, ट्विस्टेड-पेयर केबलिंग के माध्यम से रूटिंग करें।
• ​संशोधित सर्किट डिज़ाइन:​​ FEM मॉडलों से प्रेरित क्रॉसटॉक रद्दीकरण तकनीकों के साथ इलेक्ट्रोनिक संशोधन सर्किट डिज़ाइन।
• ​प्रमाणन:​​ नियमित कारखाना परीक्षण (हार्मोनिक इंजेक्शन परीक्षण सहित) अलगाव मार्जिन और क्रॉसटॉक स्तर (< 0.1% निर्दिष्ट) को वर्णित और सत्यापित करने के लिए।

​4. एकीकृत डिजिटल प्रोसेसिंग और मानक इंटरफ़ेस​

• ​बोर्ड पर सिग्नल प्रोसेसिंग:​​
• सेंसर प्लेटफ़ॉर्म या आसन्न सील्ड मॉड्यूल पर सीधे एकीकृत डिडिकेटेड, लो-पावर ASICs या उच्च-विश्वसनीय माइक्रोकंट्रोलर।
• कार्य शामिल हैं: रोगोव्स्की कोइल इंटीग्रेटर, स्केलिंग, ADC कन्वर्जन, हार्मोनिक कम्प्यूटेशन (यदि लागू हो), रैखिकता, तापमान संशोधन और टाइमस्टैंपिंग।
• ​मानक डिजिटल आउटपुट:​​
• ​एम्बेडेड इंटरफ़ेस:​​ IEC 61869 संगत डिजिटल आउटपुट सर्किट्री को सीधे CIT यूनिट में शामिल करें।
• ​प्रोटोकॉल:​​ मानक समर्थन:
• ​IEC 61850-9-2:​​ ईथरनेट (आमतौर पर मल्टीकास्ट) पर नमूना मूल्य (SV) स्ट्रीम।
• ​IEC 61850-9-3LE:​​ लाइटनिंग एडिशन SV प्रोफाइल गारंटीड लो-लैटेंस डिटरमिनिज्म के लिए।
• ​अतिरिक्त विकल्प:​​ आवश्यकतानुसार लेगेसी आउटपुट (एनालॉग, IEC 60044-8 FT3) के लिए वैकल्पिक मॉड्यूल की प्रावधान।
• ​डेटा गुणवत्ता:​​ संलयन यूनिट (MU) कार्यक्षमता जो IEC 61869 सटीकता (TPE/TPM वर्ग) और समय (PLL संकेंद्रण) मानकों को पूरा करती है।

​5. इंजीनियरिंग डिज़ाइन और एकीकरण के विचार​

• ​थर्मल प्रबंधन:​​ मॉडल थर्मल प्रदर्शन विश्लेषण शामिल करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स से विद्युत विकीर्णता को लो-पावर घटकों, संभावित स्थानीय हीटसिंक्स और इन्सुलेटर के भीतर अनुकूलित वायुचलन पथों के उपयोग द्वारा सक्रिय रूप से प्रबंधित किया जाता है।
• ​EMC/EMI रोबस्टनेस:​