حل محول التيار الإلكتروني (ECT): تجديد اقتصادي مدفوع
I. نقاط الألم: التحديات في تحديث محطة التحويل التقليدية
تواجه المحولات الكهرومغناطيسية التقليدية (CTs) العديد من المشكلات في محطات التحويل القديمة:
- تكلفة التحديث العالية: يتطلب استبدال CTs التقليدية إيقاف تشغيل الطاقة على نطاق واسع، والبناء المدني، وتحديث الألواح الحامية، والكابلات، وأنظمة التأريض. تتجاوز التكلفة الإجمالية 50%.
- توافق ضعيف: يواجه الأجهزة الجديدة عدم توافق مع الأنظمة الثانوية القديمة (مثل الريلاي، والأمتار)، مما يتطلب أجهزة تحويل إضافية.
- قيود المساحة: تتميز محطات التحويل القديمة بمساحة محدودة. تكون CTs التقليدية كبيرة الحجم وثقيلة، مما يجعل رفعها صعبًا وقد يتطلب توسيع الأساس.
- مدة طويلة للتشغيل: تتضمن عمليات التحديث اختبارات لتكامل أنظمة متعددة. تؤخر نوافذ الإيقاف الضيقة استعادة الشبكة.
II. الحل: تحديث اقتصادي باستخدام ECT (محول التيار الإلكتروني)
تحقق من مسار التحديث "تقليل تكلفة التحديث، وتعظيم التوافق مع الأنظمة الموجودة" من خلال تقنية ECT:
**▶ الميزة الاقتصادية الأساسية: خفض كبير في تكلفة التحديث الشاملة**
|
عنصر التكلفة |
تحديث CT التقليدي |
حل تحديث ECT |
الوفورات التكلفية |
|
تركيب المعدات |
رافعة/أعمال مدنية/تعزيز الأساس |
تركيب مباشر على المسمار |
**↓ 40% من تكلفة البناء** |
|
التوصيلات |
كابلات النحاس المتعددة السلكية + التوصيل الواسع |
خطوط الألياف البصرية / الخطوط الرقمية |
**↓ 60% من تكلفة الكابلات** |
|
تحديث واجهة المعدات الثانوية |
يتطلب استبدال الألواح الحامية والأمتار |
متوافق مع الإخراج التناظري التقليدي |
**↓ 80% من تكلفة التحديث الثانوي** |
|
مدة الإيقاف |
≥7 أيام (إيقاف كامل للمحطة) |
≤3 أيام (إيقاف جزئي) |
**↓ 50% من خسارة الإيقاف** |
**▶ تصميم التوافق: التكامل السلس مع البنية التحتية القائمة**
- إخراج واجهة هجينة:
تتميز ECTs بإخراج تناظري (4-20mA/0-5V) + إخراج رقمي (IEC 61850-9-2)، متوافق مع ثلاثة سيناريوهات: - أجهزة الحماية التقليدية: تربط مباشرة بمدخلات التيار الموجودة.
- أنظمة الحماية الرقمية: ترسل رسائل GOOSE عبر وحدات الدمج (MUs).
- أنظمة القياس: تنتج إشارات تناظرية للعينات المرتبطة بالأمتار.
- التركيب الفوري:
- لا يحتاج إلى رافعة: وزن ECT <15 كجم (مقارنة بـ ~150 كجم لـ CTs التقليدية)، مما يسمح بالتركيب اليدوي.
- حجم مدمج: قطر ≤200 مم، يتناسب مع أقواس تركيب CT الأصلية.
- المقاومة المرونة: يمكن ملفوفة حول الموصلات الأولية الموجودة، مما يتجنب فك حافلة الأمبير.
- تصميم التغذية الكهربائية المتكيفة:
- التغذية الكهربائية بالليزر: يتم تسليم الطاقة عبر الألياف البصرية المدمجة في العازلات، مما يتجنب الحاجة لمصادر طاقة منفصلة.
- جمع الطاقة من حافلة الأمبير: يستخدم جمع الطاقة بالاستقراء التيار الأولي لتزويد نفسه بالطاقة، مناسب للبيئات السلبية.
III. تحقيق القيمة: عائد سريع على الاستثمار في التحديث
|
مرحلة التحديث |
القيمة الأساسية لحل ECT |
التأثير الاقتصادي |
|
قبل البناء والبناء |
يقلل الجدول الزمني بنسبة 70% |
يقلل من خسارة الإيقاف ≥ 2 مليون ين |
|
التشغيل |
الفوري، بدون معايرة للأجهزة التقليدية |
تكلفة التشغيل ↓60% |
|
التشغيل والصيانة |
لا يوجد تشبع مغناطيسي، قياس عريض النطاق (0.1Hz~5kHz) |
تقليل تكرار الصيانة بنسبة 90% |
|
التوسع طويل الأمد |
واجهات رقمية مثبتة مسبقًا تدعم تحديثات محطة التحويل الذكية المستقبلية |
تجنب استثمار التحديث الثانوي |
IV. دراسة حالة تمثيلية: تحديث محطة التحويل Gudu 110kV
- التكوين الأصلي: محولات CT الكهرومغناطيسية (تم تشغيلها عام 1985)
- حل التحديث:
تم تركيب 12 ECT (درجة ±0.5S) لاستبدال CTs التقليدية. الإشارات الناتجة:
→ 4-20mA تم تغذيتها في أجهزة الحماية التقليدية.
→ IEC 61850-9-2LE تم تغذيتها في الخزانات الذكية الجديدة. - النتائج الاقتصادية:
- تم تقليل الاستثمار الإجمالي بنسبة 42% (تم توفير معظم التوفير على الكابلات والأعمال المدنية والتشغيل).
- تم تقليل وقت الإيقاف من 7 أيام إلى 2.5 يوم.
- تم التحقق من التوافق: تم الحفاظ على وقت التشغيل التقليدي لحماية الفرق عند 15 مللي ثانية، دون حدوث فشل في التشغيل أو التشغيل الخاطئ.
V. لماذا اختيار تحديث ECT الاقتصادي؟
- تكلفة مسيطر عليها: تم تقليل ميزانية التحديث بنسبة 30%-50%، ROI < 3 سنوات.
- تخفيف المخاطر: يحافظ على منطق الحماية الحالي، مما يتجنب مخاطر إعادة تكوين النظام.
- تطور سلس: متوافق مع الأنظمة التناظرية الحالية، يدعم شبكة الشبكة الرقمية المستقبلية.
- الاستبدال الطارئ: يمكن إكمال استبدال CT المعيبة في غضون 48 ساعة.
