
I. Fons tècnic i reptes
Els transformadors de corrent tradicionals (CTs) electromagnètics es troben amb cuellos de botella com la gran mida, la instal·lació complexa, la poca linealitat i la susceptibilitat a la saturació magnètica. Amb el desenvolupament de les xarxes intel·ligents i les subestacions digitals, la demanda de major precisió en la mesura, resposta dinàmica i capacitats d'integració de dades ha augmentat. Els transformadors de corrent electrònics (ECTs), caracteritzats per la total digitalització, l'amplada de banda elevada i el baix consum d'energia, han esdevingut la solució ideal per als sistemes d'energia de la pròxima generació.
II. Punts forts de la solució central
Basant-se en els principis d'integració del sistema, flexibilitat de configuració i disseny Plug-and-Play, aquesta solució assolix les següents ruptures:
- Integració profunda del sistema
- Sensoratge i processament integrats: Incorpora bobines de Rogowski d'alta precisió/sensors TMR/AMR de baix consum, condicionament de senyal integrat, conversió A/D i mòduls de processament digital, completant la digitalització de la corrent directament al nivell del dispositiu.
- Sortida de protocol directa: Suporta protocols estandaritzats com IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8 i Modbus per a sortir senyals digitalment purs, permetent una integració fluida amb relés de protecció, unitats de mesura i control, i nodes de càlcul edge locals.
- Reducció de components intermedis: Elimina la necessitat de cables de conversió secundaris i unitats de fusió requerides pels CTs tradicionals, reduint la complexitat del sistema i els punts de falla potencials.
- Flexibilitat de configuració extrema
- Disseny modular de maquinari: Suporta la configuració i actualització independents de sensors, unitats de processament i interfícies de comunicació. Els usuaris poden seleccionar flexiblement especificacions (p. ex., opcions d'amplada de banda de mesura des de 50Hz a 20kHz).
- Funcionalitat definida per software: A través d'una plataforma de configuració unificada (p. ex., interfície web o eines dedicades), ajusta remotament paràmetres com la velocitat de mostratge (1kS/s a 1MS/s), l'interval de mesura (5A a 100kA) i llindars d'alarma per adaptar-se a diversos escenaris com la protecció, la mesura i l'anàlisi harmònica.
- Adaptació dinàmica a canvis de topologia: Només requereix actualitzacions de configuració de software per a l'expansió o la renovació del sistema, eliminant la substitució de maquinari.
- Experiència real de Plug-and-Play
- Instal·lació física simplificada: Disseny compacte (reducció de mida >60%) i interfícies estandarditzades (p. ex., connectors M12) suporten la montatge ràpida en raïls/puntures, reduint el temps de cablagem en lloc en un 80%.
- Conexió automàtica sense configuració: Al encendre, els dispositius emeten automàticament la seva identitat (incloent l'ID del dispositiu, model, versió del protocol). Els sistemes mestres (p. ex., SCADA o IEDs) poden reconèixer automàticament i carregar plantilles de configuració predefinides.
- Operació sense comissionament: La calibració pre-fabricada i els algoritmes de compensació de temperatura asseguren la precisió (classe 0,2 / 0,5) sense calibració manual en lloc; suporta diagnòstic automàtic (p. ex., detecció de trencament de fil, alarmes de deriva).
III. Habilitació del processament en dispositiu per a aplicacions avançades intel·ligents
Els ECTs no són només unitats d'adquisició de dades, sinó també nodes intel·ligents d'edge:
- Computació en dispositiu: El microcontrolador ARM Cortex-M7 integrat habilita l'anàlisi harmònica en temps real (THD/harmòniques individuals), la gravació de formes d'ona transitories i l'avaluació de la qualitat de l'energia (càlculs P/Q/S), reduint la càrrega de processament en les estacions mestres.
- Extensibilitat preparada per al futur: Pre-equipat amb una interfície d'accelerador d'IA per suportar la implementació de models predictius (p. ex., alerta prèvia de desgast de rodaments de motor basada en el reconeixement de formes d'ona de corrent) o algoritmes d'expansió de capacitat dinàmica.
IV. Les interfícies estandarditzades asseguren la interoperabilitat total de l'ecosistema
|
Interfície/Protocol
|
Escenari d'aplicació
|
Valor
|
|
IEC 61850-9-2LE
|
Protecció i monitorització de subestacions digitals
|
Mostratge sincronitzat a nivell de mil·lisegon, integració fluida amb xarxes GOOSE/SV
|
|
Ethernet/IP
|
Integració de sistemes d'automatització industrial
|
Suporta OPC UA per a la fusió de dades IT/OT
|
|
DL/T 860 (IEC 61850)
|
Compatibilitat amb xarxes intel·ligents domèstiques
|
Complaix amb els requisits d'estandardització de State Grid/CSG
|
V. Resum de valor
|
Dimensió
|
CT tradicional
|
Aquesta solució ECT
|
Millores
|
|
Temps d'instal·lació i comissionament
|
3-5 dies
|
<4 hores
|
Guany d'eficiència del 90%
|
|
Cost de renovació del sistema
|
Alt (requereix la substitució de cables i MU)
|
Molt baix (només configuració)
|
Reducció del CAPEX del 40%
|
|
Complexitat d'O&M
|
Calibració periòdica, propensa a la saturació
|
Sense manteniment + diagnòstic automàtic
|
Reducció del OPEX del 70%
|
|
Suport de funcions avançades
|
Dependent de dispositius externs
|
Integració nativa
|
Desbloqueja anàlisis en temps real i manteniment predictiu
|