
I. Contesto Tecnico e Sfide
I tradizionali trasformatori di corrente elettromagnetici (CT) affrontano problemi come ingombro, complessità di installazione, scarsa linearità e suscettibilità alla saturazione magnetica. Con lo sviluppo delle smart grid e delle sottostazioni digitali, la richiesta di maggiore accuratezza di misura, risposta dinamica e capacità di integrazione dei dati è aumentata. I trasformatori di corrente elettronici (ECT), caratterizzati da una completa digitalizzazione, larghezza di banda elevata e basso consumo energetico, sono diventati la soluzione ideale per i sistemi di potenza della prossima generazione.
II. Punti Salienti della Soluzione Core
Basandosi sui principi di integrazione di sistema, flessibilità di configurazione e design Plug-and-Play, questa soluzione raggiunge i seguenti progressi:
- Integrazione Profonda del Sistema
- Sensore Integrato & Elaborazione: Incorpora bobine Rogowski ad alta precisione/sensori TMR/AMR a basso consumo, condizionamento del segnale integrato, conversione A/D e moduli di elaborazione digitale, completando la digitalizzazione della corrente direttamente a livello di dispositivo.
- Output di Protocollo Diretto: Supporta protocolli standard come IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8 e Modbus per l'output di segnali digitali puri, consentendo un'integrazione senza soluzione di continuità con relè di protezione, unità di misura e controllo e nodi di calcolo edge locali.
- Riduzione dei Componenti Intermedi: Elimina la necessità di cavi di conversione secondaria e unità di fusione richiesti dai CT tradizionali, riducendo la complessità del sistema e i punti di potenziale guasto.
- Flessibilità di Configurazione Massima
- Design Hardware Modulare: Supporta la configurazione e gli aggiornamenti indipendenti di sensori, unità di elaborazione e interfacce di comunicazione. Gli utenti possono selezionare flessibilmente le specifiche (ad esempio, opzioni di larghezza di banda di misura da 50Hz a 20kHz).
- Funzionalità Definite dal Software: Attraverso una piattaforma di configurazione unificata (ad esempio, interfaccia Web o strumenti dedicati), regolare remote parametri come tasso di campionamento (da 1kS/s a 1MS/s), gamma di misura (da 5A a 100kA) e soglie di allarme per adattarsi a più scenari come protezione, rilevazione e analisi armonica.
- Adattamento Dinamico ai Cambiamenti di Topologia: Richiede solo aggiornamenti di configurazione software per l'espansione o il retrofit del sistema, eliminando la sostituzione hardware.
- Vera Esperienza Plug-and-Play
- Installazione Fisica Semplificata: Design compatto (>60% riduzione di dimensioni) e interfacce standardizzate (ad esempio, connettori M12) supportano il montaggio rapido su binario o con viti, riducendo il tempo di cablaggio in loco del 80%.
- Connessione Automatica Senza Configurazione: Al momento dell'accensione, i dispositivi trasmettono automaticamente l'identità (inclusi ID Dispositivo, Modello, Versione Protocollo). I sistemi master (ad esempio, SCADA o IED) possono riconoscere automaticamente e caricare template di configurazione predefiniti.
- Operatività Senza Commissioning: La taratura preimpostata in fabbrica e gli algoritmi di compensazione termica garantiscono accuratezza (Classe 0.2 / 0.5) senza taratura manuale in loco; supporta autodiagnosi (ad esempio, rilevazione rotture filo, allarmi deriva).
III. Abilitazione dell'Elaborazione sul Dispositivo per Applicazioni Avanzate Intelligenti
Gli ECT non sono solo unità di acquisizione dati, ma anche nodi intelligenti di bordo:
- Elaborazione sul Dispositivo: Il processore ARM Cortex-M7 integrato consente l'analisi armonica in tempo reale (THD/armoniche singole), la registrazione di forme d'onda transitorie e la valutazione della qualità dell'energia (calcoli P/Q/S), riducendo il carico di elaborazione sui sistemi master.
- Estensibilità Futura Pronta: Pre-equipaggiato con un'interfaccia di acceleratore AI per supportare la distribuzione di modelli predittivi (ad esempio, avviso precoce dell'usura dei cuscinetti dei motori basato sul riconoscimento delle forme d'onda di corrente) o algoritmi di espansione dinamica della capacità.
IV. Interfacce Standardizzate Garantiscono l'Interoperabilità Completa dell'Ecosistema
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Interfaccia/Protocollo
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Scenario di Applicazione
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Valore
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IEC 61850-9-2LE
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Protezione e Monitoraggio della Sottostazione Digitale
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Campionamento sincronizzato a livello di millisecondo, integrazione senza soluzione di continuità con reti GOOSE/SV
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Ethernet/IP
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Integrazione del Sistema di Automazione Industriale
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Supporta OPC UA per la fusione di dati IT/OT
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DL/T 860 (IEC 61850)
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Compatibilità con la Smart Grid Domestica
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Risponde ai requisiti di standardizzazione di State Grid/CSG
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V. Riepilogo del Valore
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Dimensione
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CT Tradizionale
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Questa Soluzione ECT
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Miglioramento
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Tempo di Installazione e Commissioning
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3-5 Giorni
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<4 Ore
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Guadagno di Efficienza del 90%
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Costo di Retrofit del Sistema
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Alto (Richiede sostituzione di cavi e MU)
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Molto Basso (Solo Configurazione)
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Riduzione del CAPEX del 40%
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Complessità di Manutenzione e Operazioni
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Calibrazione periodica, soggetto a saturazione
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Senza Manutenzione + Autodiagnostica
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Riduzione del 70% del OPEX
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Supporto di Funzionalità Avanzate
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Dipendente da dispositivi esterni
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Integrazione Nativa
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Abilita l'analisi in tempo reale e la manutenzione predittiva
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