
در سناریوهای کاربردی پیچیده مانند انتقال برق با ولتاژ بسیار بالا (UHV)، بادآبی دریا، و دستگاههای تغییر سوئیچ گازی (GIS)، نیاز به قابلیت اطمینان، ایمنی و طول عمر عملکردی تجهیزات اندازهگیری ولتاژ بدون سابقه است. ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترومغناطیسی (VTs) سنتی غالباً در مواجهه با دماهای شدید، تداخل الکترومغناطیسی شدید، نیازهای بالای عایقبندی و نیاز به نگهداری کم برای مدت طولانی ناتوان هستند. راهحل ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی (EVT) برای غلبه بر این چالشها به وجود آمده است و با استفاده از فناوری انقلابی اطمینان از اندازهگیری، محافظت و نظارت بدون تفاوت برای زیرساختهای حیاتی را تضمین میکند.
چالشها و نقاط دردناک:
- دماهای شدید: سرما شدید (مثلاً در عرضهای جغرافیایی بالا) و گرمای شدید (مثلاً در صحراها یا دریاها) تقاضاهای سختگیرانهای برای تحمل دما توسط تجهیزات دارند.
- تداخل الکترومغناطیسی شدید: تداخل الکترومغناطیسی قوی در محیطهای GIS و UHV میتواند منجر به خطاهای اندازهگیری یا حتی خرابی دستگاه شود.
- خطر انفجار و گرم شدن: خطر انفجار یا گرم شدن در VTs سنتی با عایقبندی روغنی/گازی یک خطر ایمنی است.
- نیاز به عایقبندی بالا: کاربردهای UHV نیاز به عملکرد عایقبندی بالایی دارند تا ثبات سیستم و ایمنی کارکنان تضمین شود.
- هزینههای نگهداری بالا: نگهداری تجهیزات در مناطق دورافتاده یا با خطر بالا (مثلاً پارکهای بادآبی دریا) هزینهبر است و نیاز به طراحیهای با طول عمر طولانی و نگهداری نزدیک به صفر را توجیه میکند.
- کاهش کارایی عملیاتی: هزینههای مداوم نگهداری و تعویض به دلیل قدیمی شدن تجهیزات به طور مداوم مزایای عملیاتی را کاهش میدهند.
راهحل:
EVT با استفاده از اصول حسگری جامد مانند حسگرهای نوری یا تقسیم ولتاژ مقاومتی-ظرفیتی، بنیاداً اندازهگیری ولتاژ را بازتعریف میکند:
- اصول حسگری جامد (نوری یا مقاومتی-ظرفیتی): عناصر حسگری اصلی مواد فرومغناطیسی ندارند و خطر اشباع مغناطیسی را کاملاً حذف میکنند.
مزایای اصلی:
- مقاوم در برابر تداخل الکترومغناطیسی: حتی در محیطهای با تداخل بالا اندازهگیری پایدار و دقیق ارائه میدهد.
- عملکرد عایقبندی بسیار خوب: برای کاربردهای UHV بسیار مناسب است.
- ایمن از طبیعت: خطرات مربوط به مواد قابل اشتعال یا گازهای منفجره را حذف میکند.
- دامنه عملکرد دمایی بسیار گسترده (-40°C تا +85°C+): اطمینان از قابلیت اطمینان در دماهای شدید را تضمین میکند.
- طول عمر طولانی (>25 سال) و نگهداری نزدیک به صفر: هزینههای چرخه حیات را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
سناریوهای کاربردی کلیدی:
- دستگاههای تغییر سوئیچ گازی (GIS): اندازه کوچک، وزن کم، عدم وجود روغن/گاز و یکپارچگی عایقبندی EVT با بدنه GIS خود، آن را به انتخاب مطلوب برای طراحیهای GIS مدرن با محدودیتهای فضایی سختگیرانه و نیازهای ایمنی بالا تبدیل میکند.
- انتقال برق با ولتاژ بسیار بالا (AC/DC): در سطوح ولتاژ بیش از یک میلیون ولت، عملکرد عایقبندی فوقالعاده، مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و دقت اندازهگیری EVT ستونهای اساسی برای تضمین عملکرد ایمن و اقتصادی شبکه برق هستند.
- بادآبی دریا: در مواجهه با فرسودگی ناشی از نمک، ارتعاش با فرکانس بالا، تغییرات گسترده دما و هزینههای O&M بالا، طراحی مقاوم در برابر فرسودگی، عملکرد در دمای گسترده، نگهداری کم و طول عمر طولانی EVT به طور کامل با این نیازهای سختگیرانه مطابقت دارد.
- زیرстанسیونهای قطب شمال/ارتفاعات بالا / محیطهای صنعتی با دمای بالا: عملکرد قابل اعتماد و پایدار در دماهای شدید اطمینان از عملکرد دقیق و قابل اعتماد در جایی که تجهیزات سنتی شکست میخورند را تأمین میکند.