
I. พื้นหลังทางเทคนิคและปัญหา
หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (CTs) แบบดั้งเดิมเผชิญกับข้อจำกัด เช่น ขนาดใหญ่ การติดตั้งซับซ้อน ความไม่เชิงเส้น และความไวต่อการอิ่มตัวของแม่เหล็ก ด้วยการพัฒนาของระบบส่งจ่ายไฟฟ้าอัจฉริยะและสถานีแปลงไฟฟ้าดิจิทัล ความต้องการในการวัดที่แม่นยำมากขึ้น ตอบสนองได้รวดเร็ว และความสามารถในการรวมข้อมูลได้เพิ่มขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ (ECTs) ที่มีลักษณะเป็นดิจิทัลเต็มรูปแบบ แบนด์วิธสูง และใช้พลังงานต่ำ ได้กลายเป็นทางออกที่เหมาะสำหรับระบบไฟฟ้ารุ่นถัดไป
II. ไฮไลท์ของโซลูชันหลัก
บนหลักการของการรวมระบบ การปรับแต่งที่ยืดหยุ่น และการออกแบบ Plug-and-Play โซลูชันนี้สามารถทำให้เกิดการผ่านข้อจำกัดดังต่อไปนี้:
- การรวมระบบอย่างลึกซึ้ง
- เซ็นเซอร์และโปรเซสเซอร์ที่รวมเข้าด้วยกัน: รวมคอยล์โรโกวสกี้ความละเอียดสูง/เซ็นเซอร์ TMR/AMR ที่ใช้พลังงานต่ำ โมดูลการปรับสภาพสัญญาณ A/D การแปลง และการประมวลผลดิจิทัล ทำการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นดิจิทัลโดยตรงที่ระดับอุปกรณ์
- การเอาต์พุตโปรโตคอลโดยตรง: รองรับโปรโตคอลมาตรฐาน เช่น IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8, และ Modbus เพื่อเอาต์พุตสัญญาณดิจิทัลบริสุทธิ์ ทำให้สามารถรวมเข้ากับวงจรป้องกันรีเลย์ เครื่องวัดและควบคุม และโหนดการคำนวณขอบเขตได้อย่างราบรื่น
- ลดชิ้นส่วนกลาง: ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลการแปลงสองระดับและการรวมยูนิตที่ต้องการโดย CTs แบบดั้งเดิม ลดความซับซ้อนของระบบและจุดที่อาจเกิดความผิดพลาด
- ความยืดหยุ่นในการกำหนดค่าสูงสุด
- การออกแบบฮาร์ดแวร์แบบโมดูลาร์: รองรับการกำหนดค่าและอัปเกรดเซ็นเซอร์ ยูนิตประมวลผล และอินเทอร์เฟซการสื่อสารอย่างอิสระ ผู้ใช้สามารถเลือกสเปค (เช่น ตัวเลือกแบนด์วิธการวัดจาก 50Hz ถึง 20kHz) ได้อย่างยืดหยุ่น
- ฟังก์ชันที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์: ผ่านแพลตฟอร์มการกำหนดค่าแบบรวม (เช่น อินเทอร์เฟซเว็บหรือเครื่องมือเฉพาะ) สามารถปรับค่าต่างๆ ได้จากระยะไกล เช่น อัตราการสุ่มตัวอย่าง (1kS/s ถึง 1MS/s) ช่วงการวัด (5A ถึง 100kA) และค่าความตั้งแจ้งเตือน เพื่อปรับให้เหมาะสมกับสถานการณ์ต่างๆ เช่น การป้องกัน การวัด และการวิเคราะห์ฮาร์มอนิก
- การปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของโทโพโลยีได้แบบไดนามิก: ต้องการเพียงการอัปเดตการกำหนดค่าซอฟต์แวร์สำหรับการขยายระบบหรือการปรับปรุง ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์
- ประสบการณ์ Plug-and-Play แท้จริง
- การติดตั้งทางกายภาพที่ง่าย: ออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัด (>60% ลดลง) และอินเทอร์เฟซมาตรฐาน (เช่น คอนเนคเตอร์ M12) สนับสนุนการติดตั้งทางราง/สกรูอย่างรวดเร็ว ลดเวลาการต่อสายบนไซต์ลง 80%
- การเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องกำหนดค่า: เมื่อเปิดใช้งาน อุปกรณ์จะกระจายตัวตน (รวมถึง Device ID, Model, Protocol Version) ระบบหลัก (เช่น SCADA หรือ IEDs) สามารถระบุและโหลดเทมเพลตการกำหนดค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้อัตโนมัติ
- การทำงานโดยไม่ต้องทดสอบ: การสอบเทียบในโรงงานและอัลกอริทึมการชดเชยอุณหภูมิ ทำให้มีความแม่นยำ (คลาส 0.2 / 0.5) โดยไม่ต้องสอบเทียบบนไซต์ สนับสนุนการตรวจสอบตนเอง (เช่น การตรวจจับการขาดสาย การแจ้งเตือนการเปลี่ยนแปลง)
III. ทำให้การประมวลผลบนอุปกรณ์สำหรับแอปพลิเคชันขั้นสูงที่อัจฉริยะ
ECTs ไม่ได้เป็นเพียงแค่อุปกรณ์รวบรวมข้อมูล แต่ยังเป็นโหนดขอบอัจฉริยะ:
- การประมวลผลบนอุปกรณ์: โปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M7 ที่ติดตั้งภายในทำให้สามารถวิเคราะห์ฮาร์มอนิกในเวลาจริง (THD/ฮาร์มอนิกรายตัว) การบันทึกคลื่นรูปแบบชั่วขณะ และการประเมินคุณภาพไฟฟ้า (P/Q/S calculations) ลดภาระการประมวลผลข้อมูลบนสถานีหลัก
- การขยายตัวที่พร้อมสำหรับอนาคต: ติดตั้งอินเทอร์เฟซ AI accelerator ล่วงหน้าเพื่อรองรับการนำรูปแบบการทำนาย (เช่น การเตือนภัยการสึกหรอของแบริ่งมอเตอร์บนพื้นฐานของการรู้จำรูปแบบกระแส) หรืออัลกอริทึมการขยายกำลังการผลิตไดนามิก
IV. อินเทอร์เฟซมาตรฐานที่ทำให้สามารถทำงานร่วมกันได้เต็มที่ในระบบนิเวศ
|
อินเทอร์เฟซ/โปรโตคอล
|
สถานการณ์การใช้งาน
|
คุณค่า
|
|
IEC 61850-9-2LE
|
การป้องกันและการตรวจสอบสถานีแปลงไฟฟ้าดิจิทัล
|
การสุ่มตัวอย่างที่ประสานกันในระดับมิลลิวินาที รวมเข้ากับเครือข่าย GOOSE/SV ได้อย่างราบรื่น
|
|
Ethernet/IP
|
การรวมระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม
|
รองรับ OPC UA สำหรับการรวมข้อมูล IT/OT
|
|
DL/T 860 (IEC 61850)
|
ความเข้ากันได้กับสมาร์ทกริดในประเทศ
|
ตอบสนองความต้องการในการมาตรฐานของ State Grid/CSG
|
V. สรุปคุณค่า
|
มิติ
|
CT แบบดั้งเดิม
|
โซลูชัน ECT นี้
|
การปรับปรุง
|
|
เวลาการติดตั้งและการทดสอบ
|
3-5 วัน
|
<4 ชั่วโมง
|
เพิ่มประสิทธิภาพ 90%
|
|
ค่าใช้จ่ายในการปรับปรุงระบบ
|
สูง (ต้องเปลี่ยนสายเคเบิลและ MU)
|
ต่ำมาก (กำหนดค่าอย่างเดียว)
|
ลด CAPEX ลง 40%
|
|
ความซับซ้อนในการบำรุงรักษาและดำเนินงาน
|
การสอบเทียบที่ต้องทำเป็นระยะ ๆ มีแนวโน้มที่จะอิ่มตัว
|
ไม่ต้องบำรุงรักษา + ตรวจสอบตนเอง
|
ลด OPEX ลง 70%
|
|
การสนับสนุนคุณสมบัติขั้นสูง
|
ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ภายนอก
|
การรวมเข้าด้วยกันโดยตรง
|
ปลดล็อกการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์และการบำรุงรักษาเชิงทำนาย
|