Elektroniczny transformator prądowy (ECT) Rozwiązanie: Ekonomicznie napędzana modernizacja
I. Boleśnie punkty: wyzwania związane z konwencjonalną modernizacją stacji przekształcającej
Tradycyjne elektromagnetyczne transformatory prądowe (CTs) przedstawiają wiele problemów w starzejących się stacjach przekształcających:
- Wysokie koszty modernizacji: Zastąpienie konwencjonalnych CT wymaga dużych zakłóceń w dostawie energii, prac budowlanych oraz aktualizacji paneli ochronnych, kabli i systemów uziemienia. Łączne koszty przekraczają 50%.
- Słaba kompatybilność: Nowe urządzenia mają niezgodności interfejsu z istniejącymi systemami wtórnymi (np. relé, liczniki), co wymaga dodatkowych urządzeń konwersyjnych.
- Ograniczenia przestrzenne: Starzejące się stacje przekształcające mają ograniczoną przestrzeń. Konwencjonalne CT są duże i ciężkie, co utrudnia ich montaż i może wymagać rozszerzenia fundamentów.
- Długotrwała komisyjność: Modernizacja obejmuje testy integracji wielu systemów. Krótkie okna zakłóceń opóźniają przywrócenie sieci.
II. Rozwiązanie: ekonomiczna modernizacja za pomocą ECT (Elektronicznego Transformatora Prądowego)
Osiągnięcie ścieżki modernizacji polegającej na "minimalizacji kosztów modernizacji, maksymalizacji kompatybilności z istniejącymi systemami" dzięki technologii ECT:
**▶ Kluczowa korzyść ekonomiczna: znaczne obniżenie łącznych kosztów modernizacji**
|
Pozycja kosztowa |
Konwencjonalna modernizacja CT |
Rozwiązanie modernizacji ECT |
Osoboroszczenie kosztów |
|
Montaż sprzętu |
Dźwig/Prace budowlane/Wzmocnienie fundamentów |
Bezpośrednie montowanie na studnię |
**↓ 40% kosztów budowlanych** |
|
Kablowanie |
Wieloprzewodowe kable miedziane + rozległe przewodzenie |
Linie światłowodowe / cyfrowe linie sygnałowe |
**↓ 60% kosztów kabli** |
|
Modernizacja interfejsu sprzętu wtórnego |
Wymagana wymiana paneli ochronnych i liczników |
Zgodny z tradycyjnym wyjściem analogowym |
**↓ 80% kosztów modernizacji wtórnej** |
|
Czas zakłócenia dostawy energii |
≥7 dni (pełne wyłączenie stacji) |
≤3 dni (częściowe wyłączenie) |
**↓ 50% strat związanych z zakłóceniami** |
**▶ Projekt kompatybilności: bezproblemowa integracja z istniejącą infrastrukturą**
- Hybrydowe wyjście interfejsowe:
ECT posiada wbudowane wyjście analogowe (4-20mA/0-5V) + cyfrowe wyjście (IEC 61850-9-2), zgodne z trzema scenariuszami: - Starsze urządzenia ochronne: Bezpośrednie podłączenie do istniejących terminali wejściowych prądowych.
- Cyfrowe systemy ochronne: Wysyłanie wiadomości GOOSE poprzez jednostki scalające (MUs).
- Systemy pomiarowe: Jednoczesne wyjście sygnałów analogowych do próbkowania liczników.
- Instalacja typu plug-and-play:
- Nie wymaga dźwigu: Waga ECT <15kg (w porównaniu do około 150kg dla konwencjonalnych CT), umożliwia montaż ręczny.
- Kompaktowy rozmiar: Średnica ≤200mm, pasuje do oryginalnych uchwytów montażowych CT.
- Elastyczna cewka Rogowskiego: Może być owinięta wokół istniejących przewodników głównych, eliminując konieczność demontażu szyn.
- Adaptacyjny schemat zasilania:
- Zasilanie laserowe: Energia dostarczana przez światłowody osadzone w izolatorach, eliminując osobne źródła zasilania.
- Odżywianie z szyny: Odżywianie indukcyjne używa prądu głównego do samozasilenia, odpowiednie dla środowisk pasywnych.
III. Realizacja wartości: szybka zwrot inwestycji w modernizację
|
Faza modernizacji |
Główna wartość rozwiązania ECT |
Wpływ ekonomiczny |
|
Przed budową i budowa |
Skrócenie harmonogramu o 70% |
Redukcja strat związanych z zakłóceniami ≥ ¥2 milionów |
|
Uruchomienie |
Plug-and-play, brak kalibracji dla starszych systemów ochronnych |
Koszty uruchomienia **↓60%** |
|
Eksploatacja i konserwacja |
Brak nasycenia magnetycznego, szerokopasmowe pomiary (0.1Hz~5kHz) |
Częstotliwość konserwacji zmniejszona o 90% |
|
Długoterminowa ekspansja |
Preinstalowane cyfrowe interfejsy wspierają przyszłe modernizacje inteligentnych stacji przekształcających |
Unika drugich inwestycji w modernizację wtórna |
IV. Przykładowy przypadek: modernizacja stacji przekształcającej 110kV Gudu
- Orginalna konfiguracja: Elektromagnetyczne CT (uruchomione w 1985 roku)
- Rozwiązanie modernizacji:
Zainstalowano 12 ECT (klasa ±0.5S) zamiast konwencjonalnych CT. Sygnały wyjściowe:
→ 4-20mA podłączone do istniejących urządzeń ochronnych relé.
→ IEC 61850-9-2LE podłączone do nowo zainstalowanych inteligentnych szaf sterujących. - Wyniki ekonomiczne:
- Łączna inwestycja zmniejszona o 42% (głównie oszczędności na kablowaniu, pracach budowlanych, uruchomieniu).
- Czas zakłócenia skrócony z pierwotnie planowanych 7 dni do 2.5 dni.
- Zweryfikowana kompatybilność: Czas działania tradycyjnej ochrony różnicowej utrzymany na poziomie 15ms, bez awarii lub błędów.
V. Dlaczego wybrać ekonomiczną modernizację ECT?
- Określone koszty: Budżet modernizacji zmniejszony o 30%-50%, ROI < 3 lata.
- Zmniejszenie ryzyka: Utrzymuje istniejącą logikę ochronną, unikając ryzyka rekonfiguracji systemu.
- Gładka ewolucja: Kompatybilny z dzisiejszymi systemami analogowymi, wspiera jutrzejszą cyfrową sieć.
- Awarne zastąpienie: Zastąpienie uszkodzonego CT możliwe w ciągu zaledwie 48 godzin.
