Navorsing en Praktyk van 'n Intelligente Monitoringsisteem vir Generator-sirkuitskrake

Die generator se kringonderbreekder is 'n kritieke komponent in kragstelsels, en sy betroubaarheid beïnvloed direk die stabiele werking van die hele kragstelsel. Deur navorsing en praktiese toepassing van intelligente moniteringstelsels, kan die werklike bedryfsstatus van kringonderbrekers gemonitor word, wat vroegtydige opsporing van potensiële foute en risiko's moontlik maak, en sodoende die algehele betroubaarheid van die kragstelsel verbeter. 

Tradisionele onderhoud van kringonderbrekers berus hoofsaaklik op periodieke inspeksies en ervaringsgebaseerde oordele, wat nie net tydrowend en arbeidsintensief is nie, maar ook latente probleme kan misloop as gevolg van onvoldoende dekking tydens inspeksie. Intelligente moniteringstelsels bied regtigtydse monitering, data-analise en vroegwaarskuwing vir foute, wat onnodige onderhoud en herstelwerk verminder, en dus die bedryfs- en instandhoudingskoste (O&M) verlaag. 

Hulle stel ook in staat om 'n meer akkurate beoordeling van toestandstoestand te doen, wat die rasionele skedulering van onderhoudsaktiwiteite moontlik maak om beide oormatige gebruik en oormatige onderhoud te voorkom, en effektief die lewensduur van toerusting te verleng. Die ontwikkeling en toepassing van intelligente moniteringstelsels het moniteringstegnologieë vir kragtoerusting, insluitend infrarooi termiese beelding en grootdata-analise, bevorder. Hierdie tegnologiese vooruitgang verbeter nie net die moniteringseffektiwiteit van generator kringonderbrekers nie, maar lê ook 'n tegniese grondslag vir intelligente bestuur van ander kragstelseltoerusting nie.

1.Metodes en Praktyke
1.1 Argitektuur van die Intelligente Moniteringstelsel
Die intelligente moniteringstelsel bestaan hoofsaaklik uit sensors, 'n intelligente aanlyn-moniteringstoestel (IED), en 'n agtergrondmoniteringstelsel. Meganiese verplasingsensors, lae-stroom meganiese kenmerk-sensors, termiese beeldvideosensors en SF6-gassensors word direk op die hooftoerusting geïnstalleer. Hierdie sensors versamel regtigtydse bedryfsparameters van die generator kringonderbreekder en stuur seine via kabels na die intelligente aanlyn-moniteringstoestel. 'n Lokaal moniteringkabinet huisves die IED en 'n netwerkskakelaar, wat sensorsenale ontvang, verwerk, en dan die data via glasveselkabel na die agtergrondmoniteringstelsel stuur vir berging en evaluering.

1.2 Kringonderbreekder Meganiese Kenmerk-Moniteringstelsel
Die meganiese kenmerk-moniteringstelsel bestaan uit verplasingsensors, lae-stroom sensors, 'n intelligente aanlyn-moniteringstoestel, en 'n agtergrondstelsel. Deur die bewegende verplasing van die kringonderbreekder, die stroomwaardes in die oopmaak/sluitingsbeheerskringe, en die stroom in die energie-opslag motor kring te monitor, word sleutelmeganiese parameters van die kringonderbreekder verkry. Meganiese kenmerkkurwes word geteken en met standaard- en historiese reiskurwes vergelyk om die bedryfsstatus van die onderbreekder te beoordeel.

Die moniteringstelsel maak die volgende funksies moontlik:

• Teken golfvorme van oopmaak/sluitingspoelstroom, energie-opslag motorstroom, en meganisme-reiskurwes;

• Verkry data soos oopmaak/sluitingstyd, spoed, reisafstand, piekspoelstroom, kenmerkende spoelparameters, piek energie-opslag motorstroom, en duur van energie-opslag;

• Vergelyk gemete reiskurwes met standaardkurwes vir analise;

• Soek historiese data op en genereer verslae;

• Monitor stelselfoute en kommunikasiestillings, met outomatiese alarmaktivering.

Hierdie projek installeer drie verplasingsensors—een by die basis van elke fase se oopmaak/sluitings dryfas op die generator uittree kringonderbreekder. Die sensors omskep hoekverplasing (veroorsaak deur die skakelas wat die krukarm dryf) in digitale TTL-seine en stuur dit na die intelligente aanlyn-moniteringstoestel. Met onafhanklike verplasingsensors per fase, kan die stelsel die foutiewe fase presies identifiseer en probleme soos losgeskroefde moere op die skakelas of los/geligte krukarms wat onvolledige oopmaak- of sluitbewerkings veroorsaak, opspoor.

Laestroom-sensors word in die plaaslike beheerkabinet van die kringonderbreekder geïnstalleer en sluit vier meetkanale in. Gebaseer op die Hall-effekbeginsel, omskep hulle die gemeete stroomseine in laestroom analoogseine en stuur dit na die intelligente aanlyn-moniteringstoestel.

1.3 SF6-Gas Toestandsmoniteringstelsel
Die SF6-gas toestandsmoniteringstelsel bestaan uit 'n SF6-gassensor, 'n intelligente aanlyn-moniteringstoestel, en 'n agtergrondmoniteringstelsel. In hierdie projek word die intelligente monitertoestel gedeel met die meganiese kenmerk-moniteringstelsel. Hierdie stelsel verskaf operateurs regtigtydse data oor SF6-gasdigtheid, druk en temperatuur binne die gasafdeling, en maak langtermynopsporing en analitiese evaluering van historiese tendense moontlik.

Die SF6-gassensor besit 'n geïntegreerde ontwerp wat digtheid, druk en temperatuur gelyktydig meet. Dit word by die gasvulpoort van die kringonderbreekder gemonteer en gekoppel aan die intelligente monitertoestel via 'n RS485-kommunikasie-verbinding.

Die moniteringstelsel bied die volgende vermoëns:

• Geeuwigdige monitering van SF6-gastoestande in die generator kringonderbreekder afdeling deur gebruik te maak van die IEC61850 kommunikasieprotokol;

• Genereer tendenskurwes gebaseer op gesimuleerde data-algoritmes vir voorspellende analise;

• Aktiveer alarms en verskaf aanbevole aksies.

Tradisionele onderhoudsmetodes is sterk afhanklik van geskeduleerde inspeksies en empiriese oordeel—tydrowend, arbeidsintensief, en geneig om vroeë foute aanwysers te mis. In teenstelling hiermee bied die SF6-gas monitoringsstelsel kontinue, real-time data, wat voorspellende onderhoud en tydige intervensie moontlik maak om groot foute te verhoed. Met die vooruitgang van IoT- en grootdata-tegnologie kan sulke toestandmonitoringstelsels geïntegreer word in wyer masjinerigheidsoverwakingnetwerke, wat dataakkuraatheid, analitiese diepgang verbeter, en innovering in nuwe oplossings bevorder.

1.4 Infrarood Termiese Beeldvorming Video Monitoringsstelsel
Die infrarood termiese beeldvorming video monitoringsstelsel bestaan uit 'n infrarood termiese beeldvorming videosensor, 'n netwerkswitser, en 'n agtergrondstelsel. Dit moniteer die temperatuur van interne geleiders in die generator-sirkuitskruiwer deur infrarood termiese beeldvorming met sichtbare ligvideo te kombineer. Hierdie dubbele modus benadering verhoog meetakkuraatheid en maak dit moontlik om die skakelaarkontakgappe by die generator-uitvoerskruiwer te moniteer.

In hierdie projek is die infrarood termiese beeldvorming videosensor buite op die skruibehousing monteer, met sy sigveld wat die skakelaarkontakgappe en dele van die geleider omspan. Beeldseine word via die sensor se staartkabel na die intelligente aanlyn monitoringsapparaat gestuur.

Die stelsel verskaf die volgende funksies:

• Wys werklike geleider temperature in kleurgradienten en belig areas met maksimum/minimum temperature saam met numeriese waardes;

• Teken en stoor tyd-temperatuur krommes;

• Voer tendensanalise uit op grond van historiese data om bedryfsstatus te evalueer en afwykingwaarskuwings te gee.

Infrarood termiese beeldvorming is 'n nie-kontak-monitoringstegniek wat tegnici in staat stel om masjinerigheidstermiese toestande op afstand te moniteer sonder operasies te onderbreek, wat operasionele risiko verlaag. Dit kan onmiddellik oorverhitting, isolasieverlies, of laadonbalans—algemene vroeë tekens van foute—identifiseer, wat voorkomende treding moontlik maak om grootskaalse uitslae en kostebare herstelle te vermy. Die kombinasie van infrarood en sichtbare ligvideo maak 'n omvattende masjinerigheidsevaluering, gedetailleerde analise, en akkurate onderhoudbesluite moontlik. Daarbenewens rekord die stelsel historiese data vir langtermyn tendensanalise en prestasie-evaluering, wat voorspellende onderhoud en toekomstige onderhoudsbehoeftes steun.

2. Gevolgtrekking

Die ontwikkelde intelligente monitoringsstelsel het nie net 'n akkurate fout-voorwaarskuwingsmodel opgestel, maar het ook masjinerigting-onderhoudstrategieë geoptimeer. Hierdie prestasies verlaag effektief die foutekoers en onderhoudskoste van generator-sirkuitskruiwers en verleng betekenisvol hul diensleeftyd. Die innovasie van hierdie projek lê in die realisering van multi-dimensionele data-analise en hoogs outomatiese monitoring van generator-sirkuitskruiwers. Dit bring grootdata-analise in generator-sirkuitskruiwer monitoring in en gebruik wolkgebaseerde datastoor en -analise om data-toeganklikheid en analitiese doeltreffendheid te verhoog. Hierdie innovasies verbeter nie net die algehele operasionele doeltreffendheid en veiligheid van kragstelsels, maar verskaf ook nuwe idees en rigtings vir tegnologiese vooruitgang en ontwikkeling in die kragindustrie.