Tehase lülituse intelligenta monitoringusüsteemi uurimine ja praktika
Generaator lülitaja on kriitiline komponent elektrivõrkudes ja selle usaldusväärsus mõjutab otse kogu elektrivõrgu stabiilset tööd. Intelligentsed jälgimissüsteemide uurimine ja praktikakasutamine võimaldavad jälgida lülitajate reaalajas toimimist, mis aitab varajaseid tõrkeid ja riske tuvastada, suurendades nii kogu elektrivõrgu üldist usaldusväärsust.
Traditsioonilised lülitajate hooldusmeetodid põhinevad perioodilisel kontrollil ja kogemuse põhjal tehtud hinnangul, mis on mitte ainult aega- ja tööintensiivne, vaid võib ka jätta latentse probleeme tuvastamata puuduliku kontrolli tõttu. Intelligentsed jälgimissüsteemid pakuvad reaalajas jälgimist, andmeanalüüsi ja varajast tõrketeadet, vähendades ebaolulisi hooldustöid ja remonti, mis alandab operatsiooni ja hoolduse (O&M) kulusid.
Need võimaldavad ka täpsemat seadme tervislikkuse hindamist, lubades raonatult planeerida hooldustöid, et vältida nii ülekasutust kui ka liiga palju hooldust, laiendades seadmete kasutusaega. Intelligentsed jälgimissüsteemide arendamine ja rakendamine on edendanud elektriseadmete jälgimistehte, sealhulgas infrapunane termograafia ja andmeanalüüsi. Need tehnoloogilised edusammud parandavad mitte ainult generaatorlülitajate jälgimistehnoloogia, vaid moodustavad ka tehnoloogilise aluse muude elektrivõrguseadmete intelligentsel haldamisel.
1.Meetodid ja praktilised lahendused
1.1 Intelligentsen jälgimissüsteemi arhitektuur
Intelligentses jälgimissüsteemis on peamiselt sensorid, intelligentsed online jälgimisseadmed (IED) ja taustajälgimissüsteem. Mehaanilised nihkesensorid, madala vooluga mehaaniliste omaduste sensorid, termograafiline videosensor ja SF6 gaasi sensorid paigutatakse otseses kontaktis peamise tarbija juurde. Need sensorid koguvad generaatorlülitaja reaalajas toimimisparameetreid ja edastavad signale kaabelite kaudu intelligentsesse online jälgimisseadmeks. Kohapealne jälgimiskabinet sisaldab IED-d ja võrguswitchi, mis koguvad sensorite signale, töötlevad neid ja siis edastavad andmeid optika kaudu taustajälgimissüsteemi salvestamiseks ja hinnanguks.
1.2 Lülitja mehaaniliste omaduste jälgimissüsteem
Mehaaniliste omaduste jälgimissüsteem koosneb nihkesensoritest, madala vooluga sensoritest, intelligentsest online jälgimisseadmest ja taustasüsteemist. Jälgides lülitja tööningi, avamise/sulgumise juhtvoolu väärtusi ja energiapuhvermootori voolu, saavutatakse lülitja olulised mehaanilised parameetrid. Mehhanilised omaduskäigud joonistatakse ja võrreldakse standardsete ja ajalooliste käigukäigudega, et hinnata lülitja toimimist.
Jälgimissüsteem võimaldab järgmisi funktsioone:
Joonestage avamise/sulgumise spooli voolu, energiapuhvermootori voolu ja mehaaniliste käigukäigude aeg-lainejooned;
Hankige andmeid nagu avamise/sulgumise aeg, kiirus, käigupikkus, spooli maksimaalne vool, spooli omaduspärad, energiapuhvermootori maksimaalne vool ja energiapuhvri kestus;
Võrrelge mõõdetud käigukäike standardsete käigukäigudega analüüsiks;
Päringute ajaloolised andmed ja raportide loomine;
Jälgige süsteemi tõrkeid ja sidekatkestusi, automaatse alarmi käivitamisega.
See projekt paigutab kolm nihkesensorit – ühe igasse faasi avamise/sulgumise juhtputki all, generaatoriluule lülitja. Sensorid teisendavad nurknihke (kitkaristi poolt kividandja juhtmine) digitaalseteks TTL-signaalideks ja edastavad need intelligentsesse online jälgimisseadmeks. Igas faasis eraldi nihkesensorid võimaldavad süsteemil täpselt tuvastada vigase faasi ja tuvastada probleeme, nagu kitkaristi löögi mutterite venitus või kividandja löögi/detšeering, mis põhjustavad ebapiisavaid avamis- või sulgemisoperatsioone.
Madala vooluga sensorid on paigutatud lülitja kohalikku juhtkabinetisse ja sisaldavad nelja mõõtmekanali. Halli efekti printsiibi põhjal teisendavad nad mõõdetud voolusignaale madala vooluga analoogsingnaalideks ja edastavad need intelligentsesse online jälgimisseadmeks.
1.3 SF6 gaasi seisundijälgimissüsteem
SF6 gaasi seisundijälgimissüsteem koosneb SF6 gaasi sensorist, intelligentsest online jälgimisseadmest ja taustajälgimissüsteemist. Selles projektis jagatakse intelligentsed jälgimisseadmed mehaaniliste omaduste jälgimissüsteemiga. See süsteem annab operaatorile reaalaja andmeid SF6 gaasi tiheduse, rõhu ja temperatuuri kohta gaasi kompartimendis, võimaldades pikaaegset jälgimist ja ajalooliste trendide analüüsi.
SF6 gaasi sensor on integreeritud disainiga, mis mõõdab tihedust, rõhu ja temperatuuri üheaegselt. See on paigutatud lülitja gaasi täitmise porti ja ühendatud intelligentsesse jälgimisseadmeks RS485-sideinterfaadi kaudu.
Jälgimissüsteem pakub järgmisi võimekusi:
Pidevalt jälgida generaatorlülitaja gaaskompartimenti SF6 gaasi seisundit IEC61850-sidemustrite abil;
Loo ennustavanalüüsi jaoks trendikäigud simulatsioonialgoritmite põhjal;
Käivita alarmid ja soovitage soovitatavaid meetmeid.
Traditsioonilised hooldusmeetodid sõltuvad suuresti planeeritud inspeksioonidest ja empiirilisest hinnangust — see on aega- ja tööintensiivne ning võib jätta varemalt ilmuvaid veekäiku märke vahele. Vastupidiselt pakkub SF6 gaasi jälgimissüsteem pidevat, reaalajas andmeid, mis võimaldavad ennustava hoolduse rakendamist ja ajakohast sisseastumist, et vältida suuremaid katkedusi. IoT ja suurandmete tehnoloogiate arenedes saab selliseid seisundijälgimissüsteeme integreerida laiematesse seadmete tervisejälgimisvõrkudesse, parandades andmete täpsust, analüüsi sügavust ja edendades uute lahenduste innovatsiooni.
1.4 Infrapunane soojuskujutiste videojälgimissüsteem
Infrapunase soojuskujutiste videojälgimissüsteem koosneb infrapunase soojuskujutiste videosensorist, võrguvahtmistikust ja taustasüsteemist. See jälgib geneeratoripõhja lülitit ühendavate juhtmete sisemiste johturite temperatuuri, kombineerides infrapunase soojuskujutise ja nähtava valguse videoga. See kahepoolne lähenemine suurendab mõõtmistäpsust ja võimaldab jälgida geneeratori väljundlülitite eralduskontaktide vahetuid.
Selles projektis on infrapunase soojuskujutiste videosensor paigutatud lülitite kabinetile väljaspool, tema vaatevaldkonnas hõlmatakse eralduskontaktide vahetuid ja osa johturitest. Pildisignaalid edastatakse sensori tagapoolsest kaabelt intelliktlisele online jälgimisseadmele.
Süsteem pakub järgmisi funktsioone:
Näita reaalajas johturitemperatuure kasutades värviskiireid ja esilehtvat maksimaalset/ miinimaalset temperatuuri koos numbriliste väärtustega;
Tee ja säilita aeg-temperatuuri kõverad;
Loo trendianalüüs ajalooliste andmete põhjal, et hinnata toimimisolekut ja anda anomaaled hoiatused.
Infrapunane soojuskujutis on kontaktivaba jälgimisvahend, mis võimaldab tehnilistel spetsialistidel jälgida ehituse termilist seisundit kaugelt ilma operatsioonide peatatamiseta, vähendades nii operatsioonilist risikut. See võimaldab kohe tuvastada ülerõhkust, isolatsiooni heakskiitu või laadimisepimeelikkust — tavalisi varajaseid katkeduse märke, võimaldades ennetavaid meetmeid, et vältida laiasmahulisi katkedusi ja kulukaid remontteid. Infrapuna- ja nähtava valguse videokombineerimine võimaldab täielikku ehituse hindamist, detailse analüüsi ja täpseid hooldusotsuseid. Lisaks salvestab süsteem ajaloolisi andmeid pikendatud trendianalüüsi ja jõudluse hindamiseks, toetades ennustavat hooldust ja tulevaste hooldusnõudmise prognoosimist.
2. Järeldus
Arendatud intelligentses jälgimissüsteemis on mitte ainult loodud täpne veekäigu varajane hoiatusmall, vaid optimiseeritud ka ehituse hooldusstrateegiaid. Need saavutused vähendavad efektiivselt geneeratoripõhja lülitite katkeduse sagedust ja hoolduskulusid, oluliselt pikendades nende töötamisaastaid. Projekti innovatsioon seisneb geneeratoripõhja lülitite mitmemõõtmelise andmeanalüüsi ja kõrge automatiseerimise realiseerimises. See viib suurandmete analüüsi geneeratoripõhja lülitite jälgimisse ja kasutab pilvepõhist andmete säilitamist ja analüüsi, et suurendada andmete ligipääsetavust ja analüüsi efektiivsust. Need innovatsioonid ei paranda mitte ainult elektrisüsteemide üldist töötamiseefektiivsust ja ohutust, vaid annavad ka uusi ideid ja suuniseid tehnoloogilise arengu jaoks energiaühisuses.
