
I. 痛点:従来型変電所の改造における課題
従来の電磁式電流変換器(CT)は、老朽化した変電所で多くの問題を引き起こします:
- 高額な改造コスト: 従来のCTの交換には大規模な停電、土木工事、保護盤、ケーブル、接地システムの更新が必要です。合計コストは50%以上に達します。
- 互換性が低い: 新しいデバイスはレガシ二次システム(リレー、メーターなど)とのインターフェースが一致しないため、追加の変換デバイスが必要となります。
- スペース制約: 老朽化した変電所ではスペースが限られています。従来のCTは大きくて重いため、吊り上げが困難で、基礎の拡張が必要になる場合があります。
- 長い導入時間: 改造には複数システムの統合テストが含まれます。停電期間が短いと、電力網の復旧が遅れます。
II. 解決策:ECT(電子式電流変換器)による経済的な改造
ECT技術を通じて、「改造コストの最小化、既存システムとの最大の互換性」を実現します:
**▶ 核心的経済的優位性:総合的な改造コストの大幅削減**
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コスト項目
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従来のCT改造
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ECT改造ソリューション
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コスト節約
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設備設置
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クレーン/土木工事/基礎補強
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直接スタッド取り付け
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**↓ 40%建設コスト**
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ケーブリング
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多芯銅線+広範な配線
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光ファイバ/デジタル信号線
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**↓ 60%ケーブルコスト**
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二次設備インターフェース改造
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保護盤およびメータの交換が必要
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従来のアナログ出力と互換性あり
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**↓ 80%二次改造コスト**
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停電期間
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≥7日(全変電所停止)
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≤3日(部分的停電)
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**↓ 50%停電損失**
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**▶ 互換性設計:既存インフラとのシームレスな統合**
- ハイブリッドインターフェース出力:
ECTは内蔵されたアナログ出力(4-20mA/0-5V)+ デジタル出力(IEC 61850-9-2)を特徴とし、以下の3つのシナリオに対応しています:
- レガシ保護装置: 既存の電流入力端子に直接接続できます。
- デジタル保護システム: 合成ユニット(MUs)を介してGOOSEメッセージを送信します。
- 計測システム: メータサンプリング用にアナログ信号を同時に出力します。
- プラグアンドプレイインストール:
- クレーン不要: ECT重量<15kg(従来のCTは約150kg)、手動での設置が可能です。
- コンパクトサイズ: 直径≤200mm、従来のCTマウントブラケットに適合します。
- フレキシブルロゴスキコイル: 既存の一次導体に巻きつけることができ、バスバーの分解を必要としません。
- 適応型電源方式:
- レーザー電源供給: 絶縁体に埋め込まれた光ファイバを介してエネルギーを供給し、別途電源を必要としません。
- バスバリハーベスティング: 一次電流を使用して自己供給を行い、受動環境に適しています。
III. 価値実現:改造投資の早期回収
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改造フェーズ
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ECTソリューションの核心的価値
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経済的影響
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前施工・施工
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工期を70%短縮
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停電損失≥ ¥2百万円を削減
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導入
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プラグアンドプレイ、レガシ保護のための校正不要
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導入コスト**↓60%**
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運転・保守
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磁気飽和なし、ワイドバンド測定(0.1Hz~5kHz)
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保守頻度を90%削減
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長期的な拡張
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予めインストールされたデジタルインターフェースにより、将来的なスマート変電所へのアップグレードをサポート
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二次改造投資を回避
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IV. 代表的なケーススタディ:110kV古渡変電所改造
- 元の構成: 電磁式CT(1985年稼働開始)
- 改造ソリューション:
従来のCTを置き換えるために12個のECT(クラス±0.5S)を設置しました。出力信号:
→ 4-20mAは既存のリレープロテクションデバイスに供給されます。
→ IEC 61850-9-2LEは新しく設置されたスマート制御盤に供給されます。
- 経済的結果:
- 総投資が42%削減(主にケーブル、土木工事、導入コストの削減)。
- 停電時間が当初計画の7日から2.5日に削減されました。
- 互換性確認: 通常の差動保護動作時間が15msで維持され、トリップ不良/誤動作なし。
V. なぜECT経済的な改造を選択するのか?
- コスト管理: 改造予算が30%-50%削減され、ROI < 3年。
- リスク軽減: 既存の保護論理を維持し、システム再構成のリスクを避ける。
- スムーズな進化: 今日のアナログシステムと互換性があり、明日のデジタルグリッドをサポート。
- 緊急置き換え: 故障したCTの置き換えが最短で48時間で完了。