
I. Teknisk bakgrunn og utfordringer
Tradisjonelle elektromagnetiske strømtransformatorer (CTs) står overfor begrensninger som stor størrelse, komplisert installasjon, dårlig lineæritet og følsomhet for magnetisk metning. Med utviklingen av smarte nettverk og digitale understasjoner har behovet for høyere målenøyaktighet, dynamisk respons og dataintegrering økt. Elektroniske strømtransformatorer (ECTs), kjennetegnet ved full digitalisering, høy båndbredde og lav energiforbruk, har blitt den ideelle løsningen for neste generasjons kraftsystemer.
II. Kjernefremhevede løsningspunkter
Basert på prinsippene om systemintegrering, konfigurasjonsfleksibilitet og Plug-and-Play-design, oppnår denne løsningen følgende gjennombrudd:
- Dyp systemintegrering
- Integrert sensoring & behandling: Inneholder høypræsise Rogowski spoler/lavenergi TMR/AMR sensorer, integrert signalbehandling, A/D-konvertering og digitale prosessormoduler, som fullfører strømdigitalisering direkte på enhetsnivå.
- Direkte protokollutdata: Støtter standardiserte protokoller som IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8, og Modbus for å produsere rene digitale signaler, noe som muliggjør ubrudt integrasjon med beskyttelsesreler, måling & kontrollenheter, og lokale edge computing noder.
- Redusert antall mellomkomponenter: Eliminerer behovet for sekundære konverteringskabler og flettesenheter som kreves av tradisjonelle CTs, noe som reduserer systemkompleksiteten og potensielle feilpunkter.
- Ultimat konfigurasjonsfleksibilitet
- Modulær hardwaredesign: Støtter uavhengig konfigurering og oppgradering av sensorer, prosesseringsenheter og kommunikasjonsgrensesnitt. Brukere kan fleksibelt velge spesifikasjoner (f.eks. målebåndbreddealternativer fra 50Hz til 20kHz).
- Programvaredefinert funksjonalitet: Gjennom en enhetlig konfigurasjonsplattform (f.eks. Webgrensesnitt eller dedikerte verktøy), justerer man fjernparametre som samplingsfrekvens (1kS/s til 1MS/s), målespann (5A til 100kA), og alarmgrenser for å tilpasse seg flere scenarier som beskyttelse, måling og harmonianalyse.
- Dynamisk tilpasning til topologiske endringer: Krever bare programvarekonfigurasjonsoppdateringer for systemekspansjon eller ombygging, eliminering av maskinvareerstatning.
- Sann Plug-and-Play-erfaring
- Forenklet fysisk installasjon: Kompakt design (>60% størrelsesreduksjon) og standardiserte grensesnitt (f.eks. M12 koblinger) støtter rask skinner/boltmontering, kutter på lokal kablings tid med 80%.
- Nullkonfigurasjon Auto-tilkobling: Ved opptak, sender enheter automatisk identitet (inkludert enhets-ID, modell, protokollversjon). Master-systemer (f.eks. SCADA eller IEDs) kan gjenkjenne og laste forhåndsdefinerte konfigurasjonmaler automatisk.
- Kommissjonsfri drift: Fabrikkkalibrering og temperaturkompenseringalgoritmer sikrer nøyaktighet (Klasse 0.2 / 0.5) uten lokal manuell kalibrering; støtter selvdiagnostikk (f.eks. ledningsbrudddeteksjon, driftevarsler).
III. Aktivering av enhetsprosessering for smarte avanserte applikasjoner
ECTs er ikke bare datainnhentingsenheter, men også intelligente edge-noder:
- Enhetsberegning: Innbygget ARM Cortex-M7-prosessor muliggjør sanntidsharmonianalyse (THD/individuelle harmonier), transient bølgeformregistrering, og strømkvalitetsvurdering (P/Q/S-beregninger), noe som reduserer databehandlingsbelastningen på masterstasjoner.
- Fremtidig utvidbarhet: Forhåndsutstyrt med et AI-akseleratorgrensesnitt for å støtte implementering av prediktive modeller (f.eks. motorens bærebueforringing varsel basert på strømbølgegjenkjenning) eller dynamisk kapasitetsutvidelsesalgoritmer.
IV. Standardiserte grensesnitt sikrer full økosysteminteroperabilitet
|
Grensesnitt/Protokoll
|
Anvendelsessituasjon
|
Verdi
|
|
IEC 61850-9-2LE
|
Digital understasjonbeskyttelse & overvåking
|
Milisekundsammensynkronisert sampling, ubrudd integrasjon med GOOSE/SV-nettverk
|
|
Ethernet/IP
|
Industriell automatiseringssystemintegrering
|
Støtter OPC UA for IT/OT datafusjon
|
|
DL/T 860 (IEC 61850)
|
Nasjonal smart grid-kompatibilitet
|
Tilfredsstiller Statnett/CSG-standardiseringskrav
|
V. Verdisammanfattning
|
Dimensjon
|
Tradisjonell CT
|
Denne ECT-løsningen
|
Forbedring
|
|
Installasjon & innsettingstid
|
3-5 dager
|
<4 timer
|
90% effektivitetsforbedring
|
|
Systemombyggningskostnad
|
Høy (krever kabel & MU-erstatning)
|
Veldig lav (bare konfigurasjon)
|
40% reduksjon i CAPEX
|
|
O&M kompleksitet
|
Periodisk kalibrering, følsom for metning
|
Vedlikeholdsfritt + selvdiagnostics
|
70% reduksjon i OPEX
|
|
Støtte for avanserte funksjoner
|
Avgjøres av eksterne enheter
|
Innbygd integrasjon
|
Løser sanntidsanalyse & prediktiv vedlikehold
|