Электронное трансформаторное решение (ECT): Экономически обоснованная модернизация
I. Болевые точки: проблемы при модернизации традиционных подстанций
Традиционные электромагнитные трансформаторы тока (ТТ) вызывают множество проблем на стареющих подстанциях:
- Высокая стоимость модернизации: Замена традиционных ТТ требует крупномасштабного отключения электроэнергии, гражданского строительства и обновления панелей защиты, кабельных систем и заземляющих устройств. Общие затраты превышают 50%.
- Низкая совместимость: Новые устройства имеют несоответствие интерфейсов с устаревшими вторичными системами (например, реле, счетчики), что требует дополнительных преобразовательных устройств.
- Ограничения по пространству: Стареющие подстанции имеют ограниченное пространство. Традиционные ТТ громоздкие и тяжелые, что делает их подъем сложным и потенциально требующим расширения фундамента.
- Длительная вводная стадия: Модернизация включает тестирование интеграции нескольких систем. Узкие окна отключения задерживают восстановление сети.
II. Решение: экономичная модернизация с использованием ЭТТ (электронных трансформаторов тока)
Достижение пути модернизации "минимизация стоимости модернизации, максимизация совместимости с существующими системами" через технологию ЭТТ:
**▶ Основное экономическое преимущество: значительное снижение общей стоимости модернизации**
|
Статья затрат |
Модернизация традиционных ТТ |
Решение модернизации с ЭТТ |
Экономия |
|
Установка оборудования |
Кран/Гражданское строительство/Усиление фундамента |
Прямое крепление на болты |
**↓ 40% строительных затрат** |
|
Прокладка кабелей |
Многостренные медные кабели + обширная проводка |
Волоконно-оптические / цифровые линии сигнала |
**↓ 60% затрат на кабели** |
|
Ретрофит интерфейса вторичного оборудования |
Необходима замена панелей защиты и счетчиков |
Совместимость с традиционным аналоговым выходом |
**↓ 80% затрат на ретрофит вторичного оборудования** |
|
Продолжительность отключения |
≥7 дней (полное отключение подстанции) |
≤3 дня (частичное отключение) |
**↓ 50% потерь из-за отключения** |
**▶ Дизайн совместимости: бесшовная интеграция с существующей инфраструктурой**
- Гибкий интерфейс выхода:
ЭТТ оснащены встроенным Аналоговым выходом (4-20мА/0-5В) + Цифровым выходом (IEC 61850-9-2), совместимым с тремя сценариями: - Устаревшие защитные устройства: Подключение напрямую к существующим терминалам входа тока.
- Цифровые системы защиты: Отправка сообщений GOOSE через объединительные блоки (MU).
- Измерительные системы: Одновременный выход аналоговых сигналов для измерений счетчиков.
- Установка Plug-and-Play:
- Без необходимости крана: Вес ЭТТ <15кг (против ~150кг для традиционных ТТ), что позволяет установить вручную.
- Компактный размер: Диаметр ≤200мм, подходит для оригинальных креплений ТТ.
- Гибкая катушка Роговски: Может быть обернута вокруг существующих первичных проводников, исключая демонтаж шин.
- Адаптивная схема питания:
- Питание лазером: Энергия передается через волоконно-оптические кабели, встроенные в изоляторы, что исключает необходимость отдельных источников питания.
- Использование энергии шины: Индуктивное питание использует первичный ток для самообеспечения, подходит для пассивных сред.
III. Реализация ценности: быстрая окупаемость инвестиций в модернизацию
|
Фаза модернизации |
Основная ценность решения ЭТТ |
Экономическое воздействие |
|
Подготовка и строительство |
Сокращение графика на 70% |
Снижение потерь из-за отключения ≥ ¥2 миллионов |
|
Ввод в эксплуатацию |
Plug-and-play, без калибровки для устаревших систем защиты |
Затраты на ввод в эксплуатацию **↓60%** |
|
Эксплуатация и обслуживание |
Отсутствие магнитного насыщения, широкополосное измерение (0.1Гц~5кГц) |
Частота обслуживания снижена на 90% |
|
Долгосрочное расширение |
Предустановленные цифровые интерфейсы поддерживают будущие обновления умных подстанций |
Избегает инвестиций в вторичный ретрофит |
IV. Представительный пример: модернизация подстанции 110 кВ Гуду
- Исходная конфигурация: Электромагнитные ТТ (введены в эксплуатацию в 1985 году)
- Решение по модернизации:
Установлено 12 ЭТТ (класс ±0.5S) для замены традиционных ТТ. Выходные сигналы:
→ 4-20мА подаются на существующие устройства релейной защиты.
→ IEC 61850-9-2LE подаются на новые умные контрольные шкафы. - Экономические результаты:
- Общий объем инвестиций снизился на 42% (основные сбережения на прокладке кабелей, гражданском строительстве, вводе в эксплуатацию).
- Время отключения сократилось с планируемых 7 дней до 2.5 дней.
- Совместимость подтверждена: Время работы дифференциальной защиты сохранено на уровне 15мс, без отказов или неправильных действий.
V. Почему выбрать экономичную модернизацию с ЭТТ?
- Контролируемая стоимость: Бюджет модернизации сокращен на 30%-50%, ROI < 3 года.
- Снижение рисков: Сохраняет существующую логику защиты, избегая рисков переконфигурации системы.
- Плавная эволюция: Совместима с сегодняшними аналоговыми системами, поддерживает цифровую сеть будущего.
- Экстренная замена: Замена неисправного ТТ может быть выполнена за как мало как 48 часов.
