überwachung با دقت بالا: راه‌حل ترانسفورماتور جریان دیجیتال خارجی با دو نسبت دقیق

خلاصه راه‌حل:​​
راه‌حل پیشرفته ترانسفورماتور جریان خارجی (CT) ما با استفاده از حسگر چند منظوره دو نسبت و واحد ادغام دیجیتال (MU) اندازه‌گیری جریان سازگار و با دقت بالا را در محیط‌های قدرت پویا مانند محل‌های یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر ارائه می‌دهد. این سیستم مطابق با استاندارد IEC 61850 با امکان تغییر نسبت در زمان واقعی و خروجی داده دیجیتال، تضاد بین دقت و قابلیت اطمینان را حذف می‌کند.

تجزیه و تحلیل فناوری اصلی​

1. هسته حسگر دو نسبت​​
• نوآوری:​​ لایه‌بندی چند منظوره تعبیه شده که نسبت‌های 200:5 و 1200:5 را در یک بدنه CT پشتیبانی می‌کند.
• قابلیت سازگاری:​​ انتخاب نسبت کنترل‌شده به وسیله MU.
• مشکل حل شده:​​ به طور خودکار محدوده اندازه‌گیری را برای تناسب با تغییرات شدید بار (مثلاً نوسانات روزانه در مزرعه خورشیدی یا برش ورود/خروج در مزرعه بادی) تنظیم می‌کند بدون نیاز به مداخله فیزیکی یا طراحی CT‌های بیش از حد.
2. واحد ادغام دیجیتال با دقت بالا (MU)​​
• دقت:​​ بیش از <0.2S Class (بر اساس IEC 60044-1/IEC 61869) برای هر دو عملکرد متری (ANSI C12.1) و حفاظت (IEEE C37.90).
• خروجی:​​ مقادیر نمونه‌برداری شده IEC 61850-9-2 LE از طریق اترنت.
• کالیبراسیون:​​ پردازش سیگنال دیجیتال خطاهای فاز و غیرخطی را جبران می‌کند.

ویژگی‌ها و مزایای کلیدی​

• دو نسبت بر اساس تقاضا:​​ به صورت بی‌درنگ بین نسبت‌های 200:5 (بار پایین/حساسیت بالا) و 1200:5 (جریان خطا بالا) از طریق دستورات نرم‌افزاری تغییر می‌کند - بدون نیاز به سیم‌کشی مجدد.
• آماده برای ایستگاه‌های توزیع:​​ خروجی دیجیتال (9-2 LE) مستقیماً به رله‌های محافظ، مترها و سیستم‌های کنترل مطابق با IEC 61850 ادغام می‌شود.
• دقت آینده‌پژوه:​​ دقت <0.2S اطمینان از رعایت دقیق‌ترین استانداردهای متری و امکان محافظت دیفرانسیل با مقاومت بالا را فراهم می‌کند.
• طراحی محکم برای محیط خارجی:​​ پوشش IP67، محفظه پلیمر مقاوم در برابر UV و مواد مقاوم در برابر خوردگی اطمینان از قابلیت اطمینان در محیط‌های سخت (-40°C تا +70°C) را فراهم می‌کند.
• کاهش هزینه نصب:​​ نصب یک CT جایگزین نیاز به چندین CT سنتی یا واحدهای کمکی سنگین می‌شود.
• افزایش ثبات شبکه:​​ داده‌های دقیق و در زمان واقعی امکان واکنش سریع‌تر محافظ‌ها به جریان‌های خطا متغیر (مثلاً خطاها در منابع مبتنی بر انورتر) را فراهم می‌کند.

اجرایی: مورد استفاده انرژی‌های تجدیدپذیر​

• سناریو:​​ اتصال 200 MW مزرعه خورشیدی/بادی به ایستگاه 138kV. جریان‌های خطا از نزدیک به صفر (انورترهای غیرفعال) تا 30kA+ (خرابی شبکه با خروجی کامل) متغیر است.
• چالش:​​ CT‌های سنتی دقت را در جریان پایین (200:5 مورد نیاز) تضعیف می‌کنند اما در جریان‌های خطا بالا (1200:5 مورد نیاز) اشباع می‌شوند.
• راه‌حل ما:​​
1. نصب CT‌های دو نسبت در نقطه اتصال (HV bus/circuit breaker).
2. در حالت عملکرد عادی (<50% بار)، MU نسبت 200:5 را انتخاب می‌کند - داده‌های دقیق برای حسابداری انرژی و نظارت بر فلکر را ضبط می‌کند.
3. در صورت تشخیص خطا (افزایش سریع جریان)، MU به طور خودکار به نسبت 1200:5 در کمتر از 5ms تغییر می‌کند - اشباع را جلوگیری می‌کند، دقت را حفظ می‌کند و امکان رفع خطا به طور قابل اعتماد توسط رله‌ها را فراهم می‌کند.
4. مقادیر نمونه‌برداری شده به طور دیجیتال از طریق 9-2 LE به رله‌های محافظ، مترها و SCADA ارسال می‌شوند - خطاهای سیم‌کشی آنالوگ و تأخیرهای تبدیل‌کننده را حذف می‌کند.

چرا این راه‌حل برنده است​

• حذف خطر اشباع:​​ دقت را در محدوده پویای 100:1 (مثلاً 30A تا 3000A اولیه) حفظ می‌کند.
• صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی:​​ تنظیم دور و تغییر نسبت از راه دور بازدید‌های مکانی را کاهش می‌دهد.
• افزایش ایمنی:​​ جداسازی دیجیتال جایگزین باز شدن خطرناک دومین CT می‌شود.
• تمیزی داده:​​ خروجی دیجیتال از تضعیف سیگنال ناشی از EMI/RFI جلوگیری می‌کند.
• آماده برای رعایت استانداردها:​​ طراحی شده تا نیازهای IEEE 1547-2018 برای گذر از خطا در انرژی‌های تجدیدپذیر را برآورده کند.