
I. Contexte technique et défis
Les transformateurs de courant électromagnétiques (TCE) traditionnels font face à des goulets d'étranglement tels que la taille importante, l'installation complexe, la mauvaise linéarité et la sensibilité à la saturation magnétique. Avec le développement des réseaux intelligents et des postes électriques numériques, la demande en termes de précision de mesure, de réponse dynamique et de capacités d'intégration des données a augmenté. Les transformateurs de courant électroniques (TCE), caractérisés par une numérisation complète, une large bande passante et une faible consommation d'énergie, sont devenus la solution idéale pour les systèmes électriques de prochaine génération.
II. Points forts de la solution centrale
Basée sur les principes de l'intégration système, de la flexibilité de configuration et du design Plug-and-Play, cette solution atteint les percées suivantes :
- Intégration système profonde
- Sensibilisation et traitement intégrés : Intègre des bobines Rogowski haute précision/capteurs TMR/AMR basse consommation, un conditionnement de signal intégré, une conversion A/N et des modules de traitement numérique, effectuant la numérisation du courant directement au niveau du dispositif.
- Sortie de protocole directe : Prend en charge des protocoles standardisés tels que IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8 et Modbus pour la sortie de signaux numériques purs, permettant une intégration transparente avec les relais de protection, les unités de mesure et de contrôle, et les nœuds de calcul local.
- Réduction des composants intermédiaires : Élimine le besoin de câbles de conversion secondaire et d'unités de fusion nécessaires aux TCE traditionnels, réduisant la complexité du système et les points de défaillance potentiels.
- Flexibilité de configuration ultime
- Conception matérielle modulaire : Permet une configuration et des mises à jour indépendantes des capteurs, des unités de traitement et des interfaces de communication. Les utilisateurs peuvent choisir librement les spécifications (par exemple, des options de bande passante de mesure de 50 Hz à 20 kHz).
- Fonctionnalité définie par logiciel : Via une plateforme de configuration unifiée (par exemple, une interface Web ou des outils dédiés), ajustez à distance des paramètres tels que le taux d'échantillonnage (de 1 kS/s à 1 MS/s), la plage de mesure (de 5 A à 100 kA) et les seuils d'alarme pour s'adapter à plusieurs scénarios comme la protection, la comptabilisation et l'analyse harmonique.
- Adaptation dynamique aux changements de topologie : Nécessite uniquement des mises à jour de configuration logicielle pour l'expansion ou la rénovation du système, éliminant le remplacement matériel.
- Véritable expérience Plug-and-Play
- Installation physique simplifiée : Conception compacte (réduction de plus de 60 % de la taille) et interfaces standardisées (par exemple, connecteurs M12) soutenant un montage rapide sur rail ou par boulons, réduisant le temps de câblage sur site de 80 %.
- Connexion automatique sans configuration : À la mise sous tension, les dispositifs diffusent automatiquement leur identité (y compris l'ID du dispositif, le modèle, la version du protocole). Les systèmes maîtres (par exemple, SCADA ou IED) peuvent reconnaître automatiquement et charger des modèles de configuration prédéfinis.
- Fonctionnement sans mise en service : La calibration en usine et les algorithmes de compensation de température garantissent une précision (classe 0,2 / 0,5) sans calibration manuelle sur site ; prend en charge l'autodiagnostic (par exemple, détection de rupture de fil, alarmes de dérive).
III. Activation du traitement sur le dispositif pour des applications intelligentes avancées
Les TCE ne sont pas seulement des unités d'acquisition de données, mais aussi des nœuds intelligents de bord :
- Calcul sur le dispositif : Le processeur ARM Cortex-M7 intégré permet une analyse harmonique en temps réel (THD/harmoniques individuels), l'enregistrement de formes d'onde transitoires et l'évaluation de la qualité de l'énergie (calculs P/Q/S), réduisant la charge de traitement des données sur les stations maîtresses.
- Extensibilité prête pour l'avenir : Pré-équipé d'une interface d'accélérateur d'IA pour prendre en charge le déploiement de modèles prédictifs (par exemple, alerte précoce de l'usure des roulements de moteur basée sur la reconnaissance de formes d'onde de courant) ou d'algorithmes d'extension de capacité dynamique.
IV. Les interfaces standardisées garantissent une interopérabilité totale de l'écosystème
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Interface/Protocole
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Scénario d'application
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Valeur
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IEC 61850-9-2LE
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Protection et surveillance de poste électrique numérique
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Échantillonnage synchronisé au millième de seconde, intégration transparente avec les réseaux GOOSE/SV
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Ethernet/IP
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Intégration de systèmes d'automatisation industrielle
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Prend en charge OPC UA pour la fusion de données IT/OT
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DL/T 860 (IEC 61850)
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Compatibilité avec les réseaux intelligents nationaux
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Remplit les exigences de normalisation de State Grid/CSG
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V. Résumé de la valeur
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Dimension
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TCE traditionnel
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Cette solution TCE
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Amélioration
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Temps d'installation et de mise en service
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3-5 jours
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<4 heures
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Gain d'efficacité de 90 %
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Coût de rénovation du système
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Élevé (nécessite le remplacement des câbles et des unités de fusion)
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Très faible (configuration uniquement)
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Réduction de 40 % des CAPEX
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Complexité de l'exploitation et de la maintenance
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Calibration périodique, susceptible de saturation
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Sans maintenance + autodiagnostic
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Réduction de 70 % des OPEX
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Prise en charge des fonctionnalités avancées
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Dépendante des dispositifs externes
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Intégration native
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Débloque l'analyse en temps réel et la maintenance prédictive
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