Teknisk løsning for elektromagnetisk kompatibilitetsoptimering af 10kV distributions-transformatorprodukter

1. De Udfordringer, der står over for os

1.1 Komplekse kilder til elektromagnetisk støj

• Mange forskellige typer elektromagnetisk støj

I 10kV distributionsystemer genererer strømledningsudstyr, skiftende operationer, lynnedslag og andre faktorer højfrekvent og pulserende elektromagnetisk støj. Disse støj signaler påvirker distributionstransformatorer gennem ledning eller stråling, hvilket påvirker deres normale funktion.

• Risiko for transformatorbeskadigelse

For meget elektromagnetisk støj kan føre til interne isolationsnedbrydninger og fejl i kontrolleringskredsløb i transformatorer, hvilket alvorligt påvirker driftsstabiliteten. Nedsættelsesforanstaltninger er nødvendige for at sikre en pålidelig transformatorfunktion.

1.2 Høj elektromagnetisk følsomhed

• Svag modstandskraft over for støj hos intelligente moduler

Moderne 10kV distributions-transformatorer inkluderer intelligente overvågning- og kontrolmoduler, herunder vindings temperaturmonitorer og ladningstapændringer under belastning. Disse elektroniske enheder viser ekstrem følsomhed over for elektromagnetisk støj.

• Støj påvirker transformatorens funktion

Elektromagnetisk støj på intelligente overvågning/kontrolmoduler kan føre til upræcise overvågningsdata og kontrolfunktionsfejl, hvilket bringer transformatorens pålidelighed og netstabiliteten i fare.

1.3 Udfordringer med skjerning og jordforbindelse

• Utilstrækkelig effektivitet af skjerning

Traditionelle transformator-skjerningskonstruktioner og jordforbindelsesmetoder har svært ved at undertrykke elektromagnetisk støj effektivt. Konventionelle metalbeholder viser utilstrækkelig skjerningsydeevne mod højfrekvent EMI.

• Ufuldstændigt jordforbindelsessystem

Underoptimal jordforbindelse hindrer effektiv EMI-afledning, hvilket forværres elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) problemer. Det er afgørende at adressere dette for at opfylde EMC-krav for transformatorer.

1.4 Dilemmaet mellem pris og ydeevne

• Høj kostpris for premium materialer

Selvom avancerede EMI-skjerningsmaterialer og sofistikerede filtreringsenheder forbedrer EMC-ydeevnen, øger de betydeligt produktets omkostninger.

• Kostpris begrænser markedsindtrængen

Kostprisstigning underminerer produktets konkurrenceevne og markedsadgang. Det er afgørende at balancere ydeevneforbedring med omkostningskontrol for bæredygtig udvikling.

2. Løsning

2.1 Optimeret elektromagnetisk skjerningsstruktur

• Dobbeltlaget komposit skjerning

En dobbeltlaget skjerningsdesign kombinerer højkonduktiv kobber (indervæg) og højpænet siliciumstål (ydervæg), hvilket effektivt undertrykker både høj- og lavfrekvent EMI.

• Lokal skjerning for kritiske komponenter

Specialiserede skjerning behandlinger for bushings, terminalblokke og andre sårbarheder minimere elektromagnetisk lækkage og forbedrer den samlede skjerningseffektivitet.

2.2 Forbedret jordforbindelsessystem

• Uafhængig lavimpedans jordforbindelse

Et dedikeret lavimpedans jordforbindelsessystem integrerer flerpunkt- og stjernejordforbindelseskonfigurationer for at sikre hurtig EMI-afledning.

• Uafhængig jordforbindelse for vigtige komponenter

Optimerede jordforbindelsesledninger for transformatorkerner, beholder og elektroniske kontrolmoduler reducerer jordforbindelsesmodstand gennem optimeret elektrodetvalg og -layout.

2.3 Installation af EMI-filtre

• Højeffektive EMI-filtre

Installér højeffektive EMI-filtre ved transformatorindgang/udgang, ved hjælp af frekvensspecifikke filtreringskomponenter.

• Flertrins filtrering for støjundertrykkelse

Flertrins filtreringskredsløb effektivt nedsætter konduktiv støj, hvilket mindsker EMI-påvirkningen på transformatorer og tilstødende udstyr.

2.4 Avanceret materialevalg

• EMC-optimerede materialer

Vælg materialer med lav dielektrisk konstant og høj isoleringsstyrke (fx nano-komposit isoleringsmaterialer) til vindings og isolatorer for at undertrykke EMI-spredning.

• Dobbelte forbedringer i materialeegenskaber

Disse materialer forbedrer både isoleringsegenskaber og EMI-undertrykkelse simultant.

2.5 Intelligent overvågning & kontrol

• Realtids overvågning af elektromagnetisk miljø

Et intelligent overvågningssystem sporer transformatorers elektromagnetiske parametre og driftstatus via sensorer, ved hjælp af big data-analyse og AI-algoritmer til EMI-forudsigelser og tidlig advarsel.

• Automatisk optimering af driftsparametre

Det smarte kontrolesystem justerer dynamisk transformator driftsparametre baseret på overvågningsresultater for at optimere EMC-ydeevnen.

3. Realiserede fordele

3.1 Forbedret EMC-ydeevne

• Betydelig reduktion i EMI

Efter optimering viser 10kV distributions-transformatorer markant nedsatte EMI-emissionsniveauer, som overholder internationale EMC-standarder og minimaliserer indvirkning på perifere systemer.

• Forbedret modstandsdygtighed over for støj

Forbedret immuniteit sikrer stabil drift af elektroniske kontrolmoduler, præcise overvågningsdata og forstærket nettets sikkerhed.

3.2 Øget driftsrelabilitet

• Optimering af EMI-skjerning & jordforbindelse

Optimerede skjerning- og jordforbindelsessystemer forminder isoleringsaldring og fejl, hvilket forlænger transformatorernes levetid.

• Intelligent overvågning & kontrolsystem

Proaktiv fejldetektion og -intervention gennem intelligente systemer forbedrer driftsrelabiliteten.

3.3 Reduceret vedligeholdelseskost

• Forbedret EMC-ydeevne

Forbedret EMC og driftsrelabilitet nedsætter fejlhyppigheden og vedligeholdelsesomkostningerne.

• Forudsigelig vedligeholdelse gennem intelligent overvågning

Tidlige fejalarmier forebygger katastrofale fejl, hvilket yderligere nedsætter O&M-omkostninger.

3.4 Balanceret forhold mellem pris og ydeevne

• Kontrolleret kostprisstigning

Strategisk valg af materialer/teknologier sikrer EMC-forbedringer uden overdreven kostprisstigning.

• Konkurrencedygtig markedspositionering

Optimerede 10kV distributions-transformatorer leverer superiør EMC-ydeevne og kosteffektivitet, hvilket styrker markeds konkurrenceevne.