
I. Technický základ a výzvy
Tradiční elektromagnetické proudové transformátory (CT) čelí problémům jako jsou velké rozměry, komplikovaná instalace, špatná lineárnost a náchylnost k magnetickému nasycení. S rozvojem inteligentních sítí a digitálních podsíťových stanic se zvyšuje poptávka po vyšší měřicí přesnosti, dynamické reakci a schopnostech integrace dat. Elektronické proudové transformátory (ECT), charakterizované plnou digitalizací, vysokou pásmovou šířkou a nízkým spotřebou energie, se staly ideálním řešením pro další generaci elektrických systémů.
II. Klíčové výhody řešení
Na základě principů integračního systému, flexibilní konfigurace a designu Plug-and-Play toto řešení dosahuje následujících průlomů:
- Hluboká integrační schopnost systému
- Integrované čidlo a zpracování: Zahrnuje vysokopřesné Rogowski cívele/nízkoprávové TMR/AMR čidlo, integrované podmínění signálu, A/D převod a moduly digitálního zpracování, což umožňuje přímou digitalizaci proudu na úrovni zařízení.
- Přímý výstup protokolu: Podporuje standardizované protokoly jako IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8 a Modbus pro výstup čistě digitálních signálů, což umožňuje bezproblémovou integraci s ochrannými relé, měřicími a kontrolními jednotkami a lokálními hraničními výpočetními uzly.
- Zmenšení počtu meziproduktů: Eliminuje potřebu sekundárních převodových kabelů a slévacích jednotek požadovaných tradičními CT, což snižuje složitost systému a možné body selhání.
- Ultimativní flexibilita konfigurace
- Modulární hardwarový design: Podporuje nezávislé konfigurace a aktualizace čidel, zpracovatelských jednotek a komunikačních rozhraní. Uživatelé mohou flexibilně vybírat specifikace (např. možnosti měřicí pásmové šířky od 50 Hz do 20 kHz).
- Funkce definované softwarově: Přes unifikovanou konfigurační platformu (např. webové rozhraní nebo specializované nástroje) je možné dálkově upravovat parametry jako frekvence vzorkování (1kS/s až 1MS/s), měřicí rozsah (5A až 100kA) a limity varování, aby bylo možné přizpůsobit více scénářům, jako je ochrana, měření a analýza harmonických složek.
- Dynamická adaptace na změny topologie: Požaduje pouze aktualizace softwarové konfigurace pro rozšíření nebo modernizaci systému, eliminuje potřebu nahrazování hardwaru.
- Skutečná zkušenost Plug-and-Play
- Zjednodušená fyzická instalace: Kompaktní design (>60% redukce velikosti) a standardizovaná rozhraní (např. konektory M12) podporují rychlé montážní metody, což snižuje čas na místní drátování o 80 %.
- Bezkonfigurační automatické připojení: Po zapnutí zařízení automaticky vysílají identitu (včetně ID zařízení, modelu, verze protokolu). Hlavní systémy (např. SCADA nebo IED-Business) mohou automaticky rozpoznat a načíst předdefinované konfigurační šablony.
- Bezkomisační provoz: Tovární předkalibrace a algoritmy kompenzace teploty zajišťují přesnost (třída 0.2 / 0.5) bez ruční kalibrace na místě; podporuje samo-diagnostiku (např. detekce přerušení drátu, varování o odchylce).
III. Podpora pokročilých aplikací prostřednictvím zpracování na zařízení
ECT nejsou pouze jednotky pro sběr dat, ale také inteligentní hraniční uzly:
- Zpracování na zařízení: Vnitřní procesor ARM Cortex-M7 umožňuje reálně časovou analýzu harmonických složek (THD/jednotlivé harmonické složky), záznam přechodných vlnových tvarů a hodnocení kvality napájení (P/Q/S výpočty), což snižuje zatěžování hlavních stanic datovým zpracováním.
- Připravenost na budoucnost: Předinstalován s rozhraním pro AI akcelerátor, které podporuje nasazení prediktivních modelů (např. rané varování o opotřebení ložisek motoru na základě rozpoznávání vlnového tvaru proudu) nebo algoritmy pro dynamické rozšiřování kapacity.
IV. Standardizovaná rozhraní zajišťují plnou interoperabilitu ekosystému
|
Rozhraní/Protokol
|
Aplikační scénář
|
Hodnota
|
|
IEC 61850-9-2LE
|
Digitální ochrana a monitorování podsítových stanic
|
Vzorkování synchronizované na milisekundové úrovni, bezproblémová integrace s GOOSE/SV sítěmi
|
|
Ethernet/IP
|
Integrace průmyslových automatizačních systémů
|
Podporuje OPC UA pro fúzi IT/OT dat
|
|
DL/T 860 (IEC 61850)
|
Kompatibilita s domácími inteligentními sítěmi
|
Splňuje standardizační požadavky State Grid/CSG
|
V. Shrnutí hodnoty
|
Dimenze
|
Tradiční CT
|
Toto ECT řešení
|
Zlepšení
|
|
Čas instalace a komise
|
3-5 dní
|
<4 hodin
|
90% efektivita
|
|
Náklady na modernizaci systému
|
Vysoké (vyžaduje náhradu kabelů a MU)
|
Velmi nízké (pouze konfigurace)
|
40% snížení CAPEX
|
|
Složitost O&M
|
Pravidelná kalibrace, náchylnost k nasycení
|
Bez údržby + samo-diagnostika
|
70% snížení OPEX
|
|
Podpora pokročilých funkcí
|
Závislost na externích zařízeních
|
Integrovaná podpora
|
Umožňuje reálně časovou analýzu a prediktivní údržbu
|