Solución Integrada de Reutilización del Circuito Magnético de CT y el Interruptor de Puesta a Tierra: Permitiendo la Construcción Compacta de Subestaciones GIS

Antecedentes​
Durante la actualización de las redes eléctricas urbanas, los recursos limitados de tierra presentan un desafío central. El equipo GIS tradicional ocupa un espacio vertical significativo debido a las estructuras separadas de los transformadores de corriente (CTs) y los interruptores de puesta a tierra, convirtiéndose en un cuello de botella en el diseño de miniaturización de subestaciones.

​Solución: Diseño Modular Integrado​
Esta solución innovadora integra profundamente la funcionalidad del CT en el mecanismo operativo del interruptor de puesta a tierra, logrando una reutilización espacial y avances en rendimiento:

• ​Reutilización Eficiente del Espacio:​​
• Bobina de CT Incorporada: Elimina el aislador de CT independiente tradicional, incorporando bobinas de medición de alta precisión directamente en la estructura interna del vástago aislado del interruptor de puesta a tierra.
• Cierre del Circuito Magnético del Encierro GIS: Utilización innovadora del encierro metálico de alta resistencia del equipo GIS como camino de baja resistencia para el flujo magnético del CT, formando un circuito magnético cerrado completo. La ocupación del espacio vertical se reduce significativamente.
• ​Compensación Precisa del Circuito Magnético:​​
• Acero Siliconado Laminado Dual-C: Para abordar la posible distribución no uniforme del campo magnético causada por la estructura no axismétrica del equipo (desviación de linealidad estimada ≤5%), el núcleo emplea módulos laminados de acero siliconado de alta permeabilidad tipo dual-C de 0.23 mm.
• Orientación Dirigida del Flujo Magnético: El diseño simétrico en forma de C compensa con precisión la asimetría del circuito magnético, asegurando que la desviación de linealidad de la medición de corriente se mantenga estable en ≤0.5% tanto en condiciones estables como transitorias (hasta 40 kA de pico), cumpliendo con los requisitos de precisión de Clase 0.2S.
• ​Monitoreo de Sincronización de Contactos:​​
• Sincronización de Sensores de Efecto Hall Doble: Se incrustan matrices de sensores de efecto Hall de alta sensibilidad en nodos de transmisión clave de la palanca de potencia del interruptor de puesta a tierra.
• Salida Sincronizada de Estado: Recolección en tiempo real del estado mecánico de apertura/cierre de la palanca, logrando una sincronización de alta precisión (precisión de alineación de marca de tiempo ≤1 ms) con la señal de corriente de fase emitida por el CT.

​Valor Escenario Central: Subestaciones GIS Compactas Urbanas​

• ​Ruptura de Compresión Espacial:​​ La profundidad de la estructura vertical del equipo se reduce directamente en 1.2 metros, impulsando la optimización general del diseño de la subestación. El área promedio de la subestación se reduce exitosamente en un 30% (por ejemplo, área de distribución de 220 kV GIS).
• ​Diseño de Consistencia de Vida Útil:​​ La estructura integrada simplifica la cadena de transmisión. El CT y el interruptor de puesta a tierra comparten componentes móviles principales (por ejemplo, sistema de rodamientos del vástago operativo). Validado en más de 10,000 ciclos de operación de apertura/cierre a plena capacidad, logrando objetivos de vida útil mecánica sincronizados.
• ​Habilitación de O&M Inteligente:​​ La sincronización altamente confiable a nivel de milisegundos de las señales de posición de Hall y los datos del CT proporciona un soporte sin precedentes de datos a nivel de dispositivo para analizar las corrientes transitorias de operación del interruptor de puesta a tierra y evaluar los riesgos de reencendido de arco.

​Resumen de Ventajas Técnicas​