
I. Tehniskais fons un izaicinājumi
Parastie elektromagnētiskie strāvas transformatoru (CT) saskaras ar tādiem grūtībām kā liels izmērs, sarežģīta instalācija, sliktā līnijalitāte un magnētiskā satura nestabilitāte. Ar viedajiem tīkliem un digitālajiem pārvadājumu stacijām attīstību, pieaug prasība pēc augstākas mērīšanas precizitātes, dinamiskas atbildes un datu integrācijas spējas. Elektroniskie strāvas transformatori (ECT), kas raksturojas ar pilnīgu digitalizāciju, augstu daļtoni un zemu enerģijas patēriņu, ir kļuvuši par ideālu risinājumu nākamajai paaudzei enerģijas sistēmām.
II. Galvenie risinājuma priekšrocības
Balstoties uz sistēmas integrācijas, konfigurācijas elastības un Plug-and-Play dizaina principiem, šis risinājums sasniedz šādus panākumus:
- Gars sistēmas integrācijas līmenis
- Integrēts jutītāju un apstrādes bloks: Iekļauj augstas precizitātes Rogowski spirāles/zemenerģētiskos TMR/AMR jutītājus, integrētos signāla kondicionēšanas, A/D pārveidošanas un digitālos apstrādes moduļus, veicot strāvas digitalizāciju tieši ierīces līmenī.
- Tieša protokola izvade: Atbalsta standarta protokolus, piemēram, IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8 un Modbus, lai izvadītu čistus digitālus signālus, nodrošinot bezsekojošu integrāciju aizsardzības relejiem, mērīšanas un kontrolēšanas vienībām un vietējiem malas aprēķināšanas mezgliem.
- Samazināti starplieniekārtas komponenti: Novērš nepieciešamību pēc tradicionālo CT nepieciešamajiem sekundārajiem pārveidošanas kabeļiem un apvienošanas vienībām, samazinot sistēmas sarežģītību un potenciālas neveiksmes punktus.
- Maksimāla konfigurācijas elastība
- Modulārais aparātu dizains: Atbalsta neatkarīgu jutītāju, apstrādes vienību un komunikācijas interfeisu konfigurāciju un atjauninājumus. Lietotāji var elastīgi izvēlēties specifikācijas (piemēram, mērīšanas daļtones varianti no 50Hz līdz 20kHz).
- Programmatūras definētas funkcijas: Caurlūkprogrammas (piemēram, Web interfeiss vai specializētas rīki) palīdzot, attālināti pielāgot parametrus, piemēram, mērīšanas frekvenci (1kS/s līdz 1MS/s), mērīšanas diapazonu (5A līdz 100kA) un brīdinājuma sliekšņus, lai pielāgotos dažādiem scenārijiem, piemēram, aizsardzībai, mērīšanai un harmoniku analīzei.
- Dinamiska pielāgošanās topoloģijas maiņām: Sistēmas paplašināšanai vai modernizēšanai nepieciešama tikai programmatūras konfigurācijas atjauninājums, bez hardvera aizstāšanas.
- Tiešā Plug-and-Play pieredze
- Vienkāršota fiziskā instalācija: Kompaktais dizains (>60% izmēra samazinājums) un standarta savienojumi (piemēram, M12 savienotāji) atbalsta ātru rāmja/bultu montāžu, samazinot vietējo kabēšanas laiku par 80%.
- Bezkonfigurācijas automātiskā savienojuma izveide: Pēc uzsākšanas, ierīces automātiski izziņo identitāti (ieskaitot ierīces ID, modeli, protokola versiju). Galvenās sistēmas (piemēram, SCADA vai IED) var automātiski atpazīt un ielādēt iepriekš definētus konfigurācijas veidnes.
- Bezkomisjonācijas darbība: Ražotāja priekšgala kalibrācija un temperatūras kompensācijas algoritmi nodrošina precizitāti (Klase 0.2 / 0.5) bez vietējas manuālas kalibrācijas; atbalsta pašdiagnozēšanu (piemēram, dārgmetālu nogriešanās detektors, novirzes brīdinājumi).
III. Uz ierīces balstīta apstrāde drošiem pašreizējiem lietoto risinājumiem
ECT nav tikai datu iegūšanas vienības, bet arī inteliģentie malas mezgli:
- Uz ierīces balstīta apstrāde: Iebūvētais ARM Cortex-M7 procesors ļauj veikt reāllaika harmoniku analīzi (THD/atsevišķas harmonikas), pagaidu formu ierakstīšanu un enerģijas kvalitātes novērtējumu (P/Q/S aprēķini), samazinot galveno staciju datu apstrādes slodzu.
- Nākotnes gatavība: Jau iebūvēts AI paātrinātāja interfeiss, lai atbalstītu prognozēšanas modeļu (piemēram, dzinēja virziena izturības agrīnu brīdinājumu, balstoties uz strāvas formas atpazīšanu) vai dinamisko kapacitātes paplašināšanas algoritmu izvietošanu.
IV. Standarta interfeisi nodrošina pilnu ekosistēmas savietojamību
|
Savienojums/Protokols
|
Lietojuma scenarios
|
Vērtība
|
|
IEC 61850-9-2LE
|
Cifru pārvadājumu stacijas aizsardzība un uzraudzība
|
Millisekundēs sinhronizēta mērīšana, bezsekojoša integrācija ar GOOSE/SV tīkliem
|
|
Ethernet/IP
|
Rūpnieciskās automatizācijas sistēmas integrācija
|
Atbalsta OPC UA IT/OT datu savienošanai
|
|
DL/T 860 (IEC 61850)
|
Iekšzemējo viedo tīklu saderība
|
Atbilst Valsts tīkla/CSG standartizācijas prasībām
|
V. Vērtības kopsavilkums
|
Izmērs
|
Parastais CT
|
Šis ECT risinājums
|
Verbumbā
|
|
Instalācijas un komisjonācijas laiks
|
3-5 dienas
|
<4 stundas
|
90% efektivitātes uzlabojums
|
|
Sistēmas modernizācijas izmaksas
|
Augstas (Nepieciešama kabeļu un MU aizstāšana)
|
Ārkārtīgi zemas (Tikai konfigurācija)
|
40% CAPEX samazinājums
|
|
Apkalpošanas un uzturības sarežģītība
|
Regulāra kalibrācija, bieži saturs
|
Bezuzglabāšana + Pašdiagnozēšana
|
70% OPEX samazinājums
|
|
Pārklājuma funkciju atbalsts
|
Atkarīgs no ārējām ierīcēm
|
Viendabīga integrācija
|
Atver reala laika analītiku un prognozēšanas uzturību
|