راهکار ترانسفورماتور جریان الکترونیکی (ECT): به‌روزرسانی اقتصادی
I. نکات دردناک: چالش‌های رetrofit زیرگذران سنتی
ترانسفورماتورهای جریان الکترومغناطیسی (CTs) سنتی در زیرگذران قدیمی چندین مشکل ایجاد می‌کنند:
- هزینه بالای Retrofit: تعویض CTs سنتی نیاز به قطع برق در مقیاس بزرگ، ساخت و ساز مدنی و به‌روزرسانی پانل‌های حفاظت، کابل‌ها و سیستم‌های زمین‌برداری دارد. هزینه‌های ترکیبی بیش از ۵۰٪ می‌شود.
- سازگاری ضعیف: دستگاه‌های جدید با سیستم‌های ثانویه قدیمی (مانند رله‌ها، شمارنده‌ها) نامتناسب هستند و نیاز به دستگاه‌های تبدیل اضافی دارند.
- محدودیت فضا: زیرگذران قدیمی فضای محدودی دارند. CTs سنتی سنگین و حجیم هستند که به دشواری بلند می‌شوند و ممکن است نیاز به گسترش بنیاد داشته باشند.
- مدت طولانی برای عملیات آغازین: Retrofit شامل تست یکپارچگی سیستم‌های چندگانه است. پنجره‌های قطع برق تنگ گرداندن بازگشت شبکه را تأخیر می‌دهند.
II. راه‌حل: Retrofit اقتصادی ECT (ترانسفورماتور جریان الکترونیکی)
راه‌حل ارتقا با "حداقل کردن هزینه Retrofit و حداکثر کردن سازگاری با سیستم‌های موجود" از طریق فناوری ECT:
**▶ مزیت اقتصادی اصلی: کاهش قابل توجه هزینه Retrofit کلی**
|
مورد هزینه |
Retrofit CT سنتی |
راه‌حل Retrofit ECT |
صرفه‌جویی هزینه |
|
نصب تجهیزات |
کلنگ/ساخت و ساز/تقویت بنیاد |
نصب مستقیم روی پین |
**↓ ۴۰٪ هزینه ساخت و ساز** |
|
کابل‌کشی |
کابل‌های مسی چند رشته‌ای + کابل‌کشی گسترده |
کابل‌های نوری / خطوط سیگنال دیجیتال |
**↓ ۶۰٪ هزینه کابل** |
|
به‌روزرسانی رابط تجهیزات ثانویه |
نیاز به تعویض پانل‌های حفاظت و شمارنده‌ها |
سازگار با خروجی آنالوگ سنتی |
**↓ ۸۰٪ هزینه به‌روزرسانی ثانویه** |
|
مدت قطع برق |
≥۷ روز (قطع برق کامل زیرگذر) |
≤۳ روز (قطع برق جزئی) |
**↓ ۵۰٪ ضرر قطع برق** |
**▶ طراحی سازگار: یکپارچگی بدون مشکل با زیرساخت‌های موجود**
- خروجی رابط ترکیبی:
ECTs دارای خروجی آنالوگ (۴-۲۰mA/0-5V) + خروجی دیجیتال (IEC 61850-9-2) هستند و با سه سناریو سازگار هستند: - دستگاه‌های محافظ سنتی: مستقیماً به ترمینال‌های ورودی جریان موجود متصل می‌شوند.
- سیستم‌های محافظ دیجیتال: پیام‌های GOOSE را از طریق واحدهای ترکیبی (MUs) ارسال می‌کنند.
- سیستم‌های اندازه‌گیری: به‌طور همزمان سیگنال‌های آنالوگ برای نمونه‌برداری شمارنده‌ها خروجی می‌دهند.
- نصب Plug-and-Play:
- عدم نیاز به کلنگ: وزن ECT <۱۵kg (در مقابل حدود ۱۵۰kg برای CTs سنتی)، که امکان نصب دستی را فراهم می‌کند.
- حجم کوچک: قطر ≤۲۰۰mm، منطبق با براکت‌های نصب CT اصلی است.
- پیچ‌خط روگوسکی انعطاف‌پذیر: می‌تواند حول رسانه‌های اصلی موجود پیچیده شود و نیاز به تجزیه مادر را حذف می‌کند.
- طرح تامین انرژی تطبیقی:
- تامین انرژی لیزری: انرژی از طریق فیبر نوری تعبیه شده در عایق‌ها تحویل داده می‌شود و نیاز به تامین‌کننده‌های جداگانه را حذف می‌کند.
- جمع‌آوری انرژی از مادر: جمع‌آوری انرژی القایی از جریان اصلی برای تامین خودکار، مناسب برای محیط‌های غیرفعال است.
III. تحقق ارزش: بازگشت سریع سرمایه‌گذاری Retrofit
|
مرحله Retrofit |
ارزش اصلی راه‌حل ECT |
تأثیر اقتصادی |
|
پیش از ساخت و ساخت |
کوتاه کردن برنامه ۷۰٪ |
کاهش ضرر قطع برق ≥ ۲ میلیون یوان |
|
عملیات آغازین |
Plug-and-play، بدون کالیبراسیون برای محافظ‌های سنتی |
هزینه‌های عملیات آغازین **↓۶۰%** |
|
عملیات و نگهداری |
عدم اشباع مغناطیسی، اندازه‌گیری پهن‌باند (0.1Hz~5kHz) |
کاهش فرکانس نگهداری به ۹۰% |
|
گسترش بلندمدت |
رابط‌های دیجیتال پیش‌نصب شده پشتیبانی از به‌روزرسانی‌های آینده زیرگذر هوشمند را فراهم می‌کنند |
اجتناب از سرمایه‌گذاری به‌روزرسانی ثانویه |
IV. مطالعه موردی نماینده: Retrofit زیرگذر ۱۱۰kV Gudu
- پیکربندی اصلی: ترانسفورماتورهای جریان الکترومغناطیسی (در سال ۱۹۸۵ بهره‌برداری شد)
- راه‌حل Retrofit:
نصب ۱۲ ECT (کلاس ±0.5S) برای جایگزینی CTs سنتی. سیگنال‌های خروجی:
→ ۴-۲۰mA به دستگاه‌های محافظ فعلی.
→ IEC 61850-9-2LE به کابین‌های کنترل هوشمند نصب شده جدید. - نتایج اقتصادی:
- کل سرمایه‌گذاری ۴۲٪ کاهش یافت (عمدتاً صرفه‌جویی در کابل‌کشی، ساخت و ساز و عملیات آغازین).
- مدت قطع برق از ۷ روز به ۲.۵ روز کاهش یافت.
- تائید سازگاری: زمان عملیات محافظ دیفرانسیل سنتی در ۱۵ms حفظ شد، بدون ناموفق شدن عملیات یا عملیات اشتباه.
V. چرا Retrofit اقتصادی ECT را انتخاب کنیم؟
- کنترل هزینه: بودجه Retrofit ۳۰٪-۵۰٪ کاهش یافته، ROI < ۳ سال.
- کاهش ریسک: حفظ منطق حفاظتی موجود و اجتناب از ریسک‌های بازkonfigurasi سیستم.
- تکامل هموار: سازگار با سیستم‌های آنالوگ امروزی و پشتیبانی از شبکه دیجیتال آینده.
- جایگزینی اضطراری: تعویض CT معیوب در حداقل ۴۸ ساعت انجام می‌شود.
