
در نیازمندیهای کاربردی مانند انتقال برق با ولتاژ فوق العاده بالا (UHV)، انرژی بادی دریایی و تجهیزات کلیدزنی گازی (GIS)، الزامات قابلیت اطمینان، ایمنی و طول عمر عملیاتی برای تجهیزات سنجش ولتاژ بدون سابقه است. ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترومغناطیسی (VTs) سنتی اغلب در مواجهه با دماهای شدید، تداخل الکترومغناطیسی قوی، الزامات عایقبندی بالا و نیاز به حفظ و نگهداری حداقلی بلندمدت، ناتوان میشوند. راهحل ترانسفورماتور ولتاژ الکترونیکی (EVT) برای غلبه بر این چالشها متولد شده است که با استفاده از فناوری انقلابی تضمین میکند که سنجش، حفاظت و نظارت بر زیرساختهای حیاتی بدون تخفیف صورت گیرد.
چالشها و نقاط دردآور:
- دماهای شدید: سرماهای شدید (مانند مناطق با عرض جغرافیایی بالا) و حرارتهای شدید (مانند بیابانها، دماهای بالا دریا) الزامات سختگیرانهای بر روی تحمل دما در تجهیزات ایجاد میکنند.
- تداخل الکترومغناطیسی شدید: تداخل الکترومغناطیسی قوی در محیطهای GIS و UHV میتواند منجر به خطاهای سنجش یا حتی خرابی دستگاه شود.
- خطر انفجار و گرم شدن: خطر انفجار یا گرم شدن در VTs سنتی با عایقبندی روغنی یا گازی خطر ایمنی ایجاد میکند.
- عایقبندی پیچیده: کاربردهای UHV نیاز به عملکرد عایقبندی برتر دارند تا پایداری سیستم و ایمنی پرسنل تضمین شود.
- هزینههای حفظ و نگهداری بالا: حفظ و نگهداری تجهیزات در مناطق دورافتاده یا با خطر بالا (مانند مزارع بادی دریایی) هزینهبر است که نیاز به طراحیهای با طول عمر بلند و نیاز به حفظ و نگهداری تقریباً صفر را ایجاد میکند.
- کاهش کارایی عملیاتی: هزینههای مداوم حفظ و نگهداری و تعویض به دلیل قدیمی شدن تجهیزات به طور مداوم مزایای عملیاتی را کاهش میدهد.
راهحل:
EVT با جایگزینی ساختارهای سیمپیچ آهنهای سنتی با اصول سنسوری جامد مانند سنسوریک اپتیک یا تقسیم ولتاژ مقاومتی-ظرفیتی، سنجش ولتاژ را به طور بنیادی بازتعریف میکند:
- اصول سنسوری جامد (اپتیک یا مقاومتی-ظرفیتی): عناصر اصلی سنسوری مواد فرومغناطیسی ندارند که خطر اشباع مغناطیسی را کاملاً حذف میکند.
مزایای اصلی:
- مقاومت ذاتی در برابر EMI: سنجش پایدار و دقیق حتی در محیطهای با تداخل بالا ارائه میدهد.
- عملکرد عایقبندی بسیار خوب: بسیار مناسب برای کاربردهای UHV است.
- ایمنی ذاتی: خطرات مرتبط با مواد قابل اشتعال یا گازهای منفجره را حذف میکند.
- دامنه عملکرد دما بسیار گسترده (-40°C تا +85°C+): قابلیت اطمینان را در اقلیمهای شدید تضمین میکند.
- طول عمر بیش از 25 سال و نیاز به حفظ و نگهداری تقریباً صفر: هزینههای چرخه حیات را به طور چشمگیر کاهش میدهد.
سناریوهای کاربردی کلیدی:
- تجهیزات کلیدزنی گازی (GIS): اندازه فشرده، وزن کم، عدم وجود روغن/گاز و تمامیت عایقبندی EVT با بدنه GIS خود آن را انتخاب اول برای طراحیهای GIS مدرن با محدودیتهای فضایی سختگیرانه و الزامات ایمنی بالا میکند.
- انتقال برق با ولتاژ فوق العاده بالا (AC/DC): در سطوح ولتاژ بیش از یک میلیون ولت، عملکرد عایقبندی برتر، مقاومت در برابر EMI و دقت سنجش EVT ستونهای کلیدی برای تضمین عملکرد ایمن و اقتصادی شبکه برق هستند.
- انرژی بادی دریایی: در مواجهه با فرسودگی ناشی از اسپری شدن نمک، ارتعاشات با فرکانس بالا، نوسانات دما و هزینههای O&M بالا، طراحی مقاوم در برابر فرسودگی، عملکرد در دمای گسترده، نیاز به حفظ و نگهداری کم و طول عمر بلند EVT به طور کامل با این الزامات شدید مطابقت دارد.
- زیرстанسیونهای قطب شمال/ارتفاعات بالا / محیطهای صنعتی با دماهای بالا: عملکرد قابل اعتماد و پایدار در دماهای شدید تضمین میکند که عملکرد دقیق و قابل اعتماد در جایی که تجهیزات سنتی شکست میخورند.