
I. Punts de dolor: reptes en la renovació de subestacions convencionals
Els transformadors de corrent electromagnètics (CTs) tradicionals presenten nombrosos problemes en les subestacions vellutes:
- Cost elevat de renovació: Reemplaçar els CTs convencionals requereix apagades a gran escala, construcció civil i actualitzacions dels panells de protecció, cablats i sistemes de puesta a tierra. Els costos combinats superen el 50%.
- Poca compatibilitat: Els nous dispositius tenen incompatibilitats d'interfície amb els sistemes secundaris heredats (per exemple, relés, comptadors), necessitant dispositius de conversió addicionals.
- Limitacions espacials: Les subestacions vellutes tenen un espai limitat. Els CTs convencionals són voluminosos i pesants, dificultant l'elecció i potencialment necessitant l'ampliació de la base.
- Comissionament llarg: Les renovacions involucren proves d'integració de múltiples sistemes. Les finestres d'apagada estretes retarden la restauració de la xarxa.
II. Solució: renovació econòmica amb ECT (Electronic Current Transformer)
Assolir una ruta d'actualització de "minimització del cost de renovació, màxima compatibilitat amb els sistemes existents" a través de la tecnologia ECT:
**▶ Avantatge econòmic central: reducció significativa del cost total de renovació**
|
Item de cost
|
Renovació de CT convencional
|
Solució de renovació ECT
|
Economia de costos
|
|
Instal·lació d'equips
|
Grúa/Obres civils/Reforç de fons
|
Muntatge directe en racó
|
**↓ 40% de cost de construcció**
|
|
Cablats
|
Cables de cobre multifil·fer + cableat extensiu
|
Línies de fibra òptica / Línies de senyal digital
|
**↓ 60% de cost de cables**
|
|
Retrofit de la interfície d'equipament secundari
|
Cal reemplaçar els panells de protecció i els comptadors
|
Compatible amb la sortida analògica tradicional
|
**↓ 80% de cost de renovació secundària**
|
|
Durada de l'apagada
|
≥7 dies (Apagada total de la subestació)
|
≤3 dies (Apagada parcial)
|
**↓ 50% de pèrdues per apagada**
|
**▶ Disseny de compatibilitat: integració fluida amb la infraestructura existent**
- Sortida d'interfície híbrida:
Els ECTs disposen de sortida analògica (4-20mA/0-5V) + sortida digital (IEC 61850-9-2), compatible amb tres escenaris:
- Dispositius de protecció heredats: Connecta directament als terminals d'entrada de corrent existents.
- Sistemes de protecció digital: Envia missatges GOOSE a través de les unitats de fusió (MUs).
- Sistemes de mesura: Emiteix simultàniament senyals analògics per a la mostreig de comptadors.
- Instal·lació plug-and-play:
- No cal grua: El pes del ECT <15kg (vs. ~150kg per als CTs convencionals), permetent l'instal·lació manual.
- Tamany compacte: Diàmetre ≤200mm, es adapta a les cintes de muntatge originals del CT.
- Bobina de Rogowski flexible: Es pot envolcar al voltant dels conductors primaris existents, eliminant la desmuntatge de la barra de busos.
- Esquema d'abastament d'energia adaptatiu:
- Abastament d'energia per llaser: Energia entregada a través de fibra òptica incrustada en aïllants, eliminant fonts d'energia separades.
- Recuperació d'energia de la barra de busos: Recuperació d'energia inductiva que utilitza la corrent primària per a l'auto-abastament, adequat per a entorns passius.
III. Realització de valor: retorn ràpid de la inversió en renovació
|
Fase de renovació
|
Valor central de la solució ECT
|
Impacte econòmic
|
|
Preconstrucció i construcció
|
Redueix el temps de programació en un 70%
|
Redueix les pèrdues per apagada ≥ ¥2 milions
|
|
Comissionament
|
Plug-and-play, sense calibratge per a la protecció heredada
|
Costos de comissionament **↓60%**
|
|
Operació i manteniment
|
Sense saturació magnètica, mesura d'ampli àmbit (0.1Hz~5kHz)
|
Redueix la freqüència de manteniment en un 90%
|
|
Expansió a llarg termini
|
Interfícies digitals preinstal·lades que suporten futurs upgrades a subestacions intel·ligents
|
Evita la inversió en renovacions secundàries
|
IV. Estudi de cas representatiu: renovació de la subestació de 110kV Gudu
- Configuració original: Transformadors de corrent electromagnètics (Inaugurats 1985)
- Solució de renovació:
S'han instal·lat 12 ECTs (Classe ±0.5S) per reemplaçar els CTs convencionals. Senyals de sortida:
→ 4-20mA alimentats als dispositius de protecció existents.
→ IEC 61850-9-2LE alimentats als nouvols armari de control intel·ligent.
- Resultats econòmics:
- Inversió total reduïda en un 42% (Principalment estalvi en cablats, obres civils, comissionament).
- Temps d'apagada reduït de 7 dies planejats inicialment a 2.5 dies.
- Compatibilitat verificada: Temps d'operació de la protecció diferencial convencional mantingut a 15ms, sense falles de tripulació o malfuncionament.
V. Per què triar la renovació econòmica ECT?
- Cost controlat: Pressupost de renovació reduït en un 30%-50%, ROI < 3 anys.
- Mitigació de riscos: Manté la lògica de protecció existent, evitant riscos de reconfiguració del sistema.
- Evolució fluida: Compatible amb els sistemes analògics d'avui, suportant la xarxa digital del demà.
- Substitució d'emergència: Substitució de CT defectuos completada en tan sols 48 hores.