טרנספורמטור זרם אלקטרוני (ECT) פתרון בעלות דיוק גבוה
I. נקודות כאב ואתגרים
טרנספורמטורים חשמליים מגנטיים מסורתיים (CTs) סובלים ממקורות מגבלה פנימית כמו רוויה מגנטית, פס רחב צר וגודל גדול, מה שהופך קשה לספק את הדרישות של הרשת החכמה למדידת דיוק גבוה וטווח דינמי רחב. במיוחד תחת משאות זרם גדולים או בתנאי פעולה הרמוניים מורכבים, הדיוק מתדרדר בקלות, מפריע לבטיחות והפעלה כלכלית של מערכות חשמל.
II. פריצת דרך טכנולוגית עיקרית: ארכיטקטורת שיפור דיוק רב-ממדית
הפתרון הזה מושג דיוק של ±0.1% (קלאס 0.1) בכל התנאים ההפעלה, מעבר לדרישות התקן IEC 61869, על ידי אינטגרציה של חדשנות טכנולוגית חיישנים, אלגוריתמים מתקדמים לפיצוי ובווסת עיבוד אותות דיגיטליים.
גישות טכנולוגיות מפתח:
- חדשנות בשכבה של חיישן נמוך רעש
- עיצוב סליל ליבה אווירית עם קוויוניות גבוהה: משתמש בטכניקות עטיפה מדויקות ובליבות מגנטיות ננוקריסטליות כדי להפחית את ההפסדים של ערבובית תדר גבוה, ומשיג שגיאת פאזה < 0.1° בתוך טווח התדרים 10Hz ~ 5kHz.
- טכנולוגיה של האזנת עצמית זרם נמוך: עיצוב חשמל חדשני עצמאי (זרם התחלה מינימלי 0.5A) מפחית הפרעות ממקור חשמל חיצוני ומגביר דיוק מדידה בזרם נמוך.
- מערכת פיצוי טמפרטורה דינמית
- קליברציה של 융합 חיישנים מרובים: משלב חיישנים של טמפרטורה/רעידות/שדה חשמלי כדי לבנות מטריצה של פרמטרים סביבתיים בזמן אמת, ומשתנה שגיאות נסחף באמצעות מודל פיצוי AI (רשת נוירונים LSTM).
- שרשרת עיבוד דיגיטלית אנטי-הפרעות
|
מודול |
פתרון טכנולוגי |
תרומה דיוק |
|
דגימה ADC |
ADC 24-ביט Σ-Δ + הפצה שעון סינכרונית |
מפחית רעש קוונטי ב-60% |
|
פילטר דיגיטלי |
בנק פילטרים FIR אדפטיביים |
יחס דחייה הרמוניות > 80dB |
|
העברת נתונים |
ערוץ סיבים משולש + סכום ביקורת CRC32 |
קצב שגיאות ביט < 10⁻¹² |
III. השוואת אימות דיוק (תנאים טיפוסיים)
|
תנאי מבחן |
שגיאת CT מסורתי |
שגיאת פתרון ECT המוצע |
גורם שיפור |
|
זרם מומלץ (50Hz) |
±0.5% |
±0.05% |
10x |
|
перегрузка 20% (הרמוניות 30%) |
±2.1% |
±0.12% |
17.5x |
|
טמפרטורה נמוכה קיצונית (-40°C) |
±1.8% |
±0.15% |
12x |
IV. ערך יישומי
- בטיחות רשת: דיוק מדידת זרם כשל מוגבר עד 99.9%, מבטיח שיעור פעולה נכון של הגנה תיווך > 99.99%.
- ניהול יעילות אנרגיה: שגיאת מדידה הרמוניות רוחב פס < 0.5%, מאפשרת ניתוח איכות חשמל מדויק.
- הרחבה חכמה: תומך באופן טבעי בפרוטוקול IEC 61850-9-2LE, מאפשר אינטגרציה חלקה למערכות תחנות תחתית דיגיטליות.
