Контекст
При модернизации городских электросетей ограниченные земельные ресурсы представляют собой ключевую проблему. Традиционное оборудование ГИС занимает значительное вертикальное пространство из-за отдельных конструкций токовых трансформаторов (ТТ) и заземляющих выключателей, становясь бутылочным горлышком в миниатюрном дизайне подстанций.
Решение: Модульный интегрированный дизайн
Это решение инновационно глубоко интегрирует функциональность ТТ в механизм работы заземляющего выключателя, достигая повторного использования пространства и прорыва в производительности:
- Эффективное использование пространства:
- Встроенный катушечный токовый трансформатор: Удаляет традиционный автономный изолятор ТТ, встраивая высокоточные измерительные катушки непосредственно в внутреннюю полость изолированного рабочего стержня заземляющего выключателя.
- Замкнутый магнитный путь корпуса ГИС: Прорывное использование самого высокопрочного металлического корпуса оборудования ГИС как основного низкоомного пути для магнитного потока ТТ, образуя полную замкнутую магнитную цепь. Значительно сокращается вертикальное пространственное занятие.
- Точная компенсация магнитной цепи:
- Двух-C ламинированный силовой железо-кремниевый сплав: Для решения возможной неоднородности распределения магнитного поля, вызванной неосевой симметричной конструкцией оборудования (оценка линейного отклонения ≤5%), используется ядро с двойными C-образными 0.23 мм высоко-проницаемыми ламинированными модулями из силового железо-кремниевого сплава.
- Направленное направление магнитного потока: Симметричная C-образная конструкция точно компенсирует асимметрию магнитной цепи, обеспечивая, что отклонение линейности измерения тока остается стабильным на уровне ≤0.5% при стационарных и переходных условиях (до 40 кА пикового значения), удовлетворяя требованиям точности класса 0.2S.
- Мониторинг синхронизации контактов:
- Синхронизация с помощью двух датчиков Холла: Высокочувствительные массивы датчиков Холла встраиваются в ключевые узлы передачи энергии заземляющего лезвия.
- Синхронизированный вывод состояния: В реальном времени собирается информация о механическом положении открытого/закрытого состояния лезвия, достигая высокоточной временной синхронизации (точность выравнивания метки времени ≤1 мс) с фазовым сигналом тока, выдаваемым ТТ.
Основная ценность сценария: Компактные городские подстанции ГИС
- Прорыв в сжатии пространства: Вертикальная глубина конструкции оборудования сокращена на 1.2 метра напрямую, что способствует оптимизации общей планировки подстанции. Средний след подстанции успешно сокращен на 30% (например, площадь распределения 220 кВ ГИС).
- Согласованный дизайн долговечности: Интегрированная структура упрощает цепь передачи. ТТ и заземляющий выключатель используют общие основные движущиеся части (например, систему подшипников рабочего стержня). Проверено более 10 000 циклов полной мощности открытия/закрытия, достигнув согласованной механической долговечности.
- Возможности интеллектуального технического обслуживания: Высоконадежная миллисекундная синхронизация сигналов положения Холла и данных ТТ предоставляет беспрецедентную поддержку данных на уровне устройства для анализа переходных токов работы заземляющего выключателя и оценки рисков повторного возгорания дуги.
Обзор технических преимуществ
Размерность
Традиционное решение
Это интегрированное решение
Ключевые улучшения
Конструкция оборудования
ТТ и заземляющий выключатель независимы
Встроенный ТТ в рабочий стержень, повторно используемый магнитный путь корпуса
Вертикальная высота сокращена на 1.2 м
Площадь
Большая базовая площадь
Оптимизированная общая планировка
Экономия 30% площади
Измерительные характеристики
Подвержен влиянию эффекта близости
Двух-C силовой железо-кремниевый сплав компенсирует асимметричное магнитное поле
Точность при стационарных/переходных режимах ≤0.5%
Согласованность долговечности
Независимые части, несогласованная долговечность
Общая цепь передачи, оптимизированный дизайн
Согласованная эксплуатационная долговечность до 10 000 циклов
Мониторинг состояния
Отдельный мониторинг положения и тока
Датчики Холла предоставляют реальное время синхронизированные фазовые данные
Предоставляет данные переходных процессов с точностью до миллисекунд
