Pagsasaliksik at Pagsasanay ng Makabuluhang System ng Pagmomonitor para sa Circuit Breaker ng Generator

Ang circuit breaker ng generator ay isang mahalagang komponente sa mga sistema ng kuryente, at ang kanyang pagkakatiwalaan ay direktang nakakaapekto sa matatag na operasyon ng buong sistema ng kuryente. Sa pamamagitan ng pagsasaliksik at praktikal na aplikasyon ng mga intelligent monitoring system, maaaring bantayan ang real-time operational status ng mga circuit breaker, na nagbibigay-daan sa maagang pagdetekta ng potensyal na mga kaputanan at mga panganib, kaya’t pinapataas ang pangkalahatang pagkakatiwalaan ng sistema ng kuryente. 

Ang tradisyonal na pagmamanntenance ng circuit breaker ay pangunahing umasa sa regular na inspeksyon at paghuhusga batay sa karanasan, na hindi lamang mapagtaksilan at mapagod-kanin ang oras at puwersa, ngunit maaari ring mawalan ng mga latente na isyu dahil sa hindi sapat na saklaw ng inspeksyon. Ang mga intelligent monitoring system ay nagbibigay ng real-time monitoring, data analysis, at kakayahang magbigay ng maagang babala tungkol sa kaputanan, na binabawasan ang hindi kinakailangang pagmamanntenance at pag-aayos, kaya’t binabawasan ang mga gastos sa operasyon at maintenance (O&M). 

Nagbibigay din ito ng mas tumpak na pagtatasa ng kalusugan ng mga kagamitan, na nagbibigay-daan para sa mapagkaisang pag-schedule ng mga aktibidad ng pagmamanntenance upang maiwasan ang sobrang paggamit at labis na pagmamanntenance, na epektibong pinauunlad ang serbisyo ng mga kagamitan. Ang pag-unlad at aplikasyon ng mga intelligent monitoring system ay naka-advance ang teknolohiya ng pagmamonitor para sa mga kagamitan ng kuryente, kasama ang infrared thermal imaging at big data analytics. Ang mga teknolohikal na pag-unlad na ito ay hindi lamang nagsasama-sama sa pagpapataas ng efisiensiya ng pagmamonitor ng generator circuit breaker, ngunit naglalayong magbigay ng teknikal na pundasyon para sa intelligent management ng iba pang kagamitan ng sistema ng kuryente.

1.Mga Paraan at Praktika
1.1 Arkitektura ng Intelligent Monitoring System
Ang intelligent monitoring system ay pangunahing binubuo ng mga sensor, isang intelligent online monitoring device (IED), at isang back-end monitoring system. Ang mga mechanical displacement sensor, low-current mechanical characteristic sensors, thermal imaging video sensors, at SF6 gas sensors ay inilalapat direkta sa pangunahing kagamitan. Ang mga sensor na ito ay nagsasaliksiha ng real-time operating parameters ng generator circuit breaker at nagpapadala ng mga signal sa pamamagitan ng cable sa intelligent online monitoring device. Ang on-site monitoring cabinet ay naglalaman ng IED at isang network switch, na nakuha ang mga signal ng sensor, pinroseso ito, at pagkatapos ay inilipat ang data sa pamamagitan ng fiber optic cable sa back-end monitoring system para sa imbakan at pagsusuri.

1.2 Circuit Breaker Mechanical Characteristic Monitoring System
Ang mechanical characteristic monitoring system ay binubuo ng displacement sensors, low-current sensors, isang intelligent online monitoring device, at isang back-end system. Sa pamamagitan ng pagmamonitor sa operasyon displacement ng circuit breaker, ang current values sa opening/closing control circuits, at ang current sa energy-storage motor circuit, makukuha ang pangunahing mekanikal na parameter ng circuit breaker. Inilalagay at kinokompara ang mga mechanical characteristic curves sa standard at historical travel curves upang masusuri ang kondisyon ng operasyon ng breaker.

Nagbibigay ang monitoring system ng mga sumusunod na kakayahan:

• Iplot ang waveforms ng opening/closing coil current, energy-storage motor current, at mechanism travel curves;

• Kumuha ng data tulad ng opening/closing time, speed, travel distance, peak coil current, characteristic coil parameters, peak energy-storage motor current, at energy-storage duration;

• Ikumpara ang measured travel curves sa standard curves para sa pagsusuri;

• Mag-query ng historical data at bumuo ng mga report;

• Bantayan ang mga kaputanan ng sistema at communication interruptions, may automatic alarm triggering.

Sa project na ito, inilalagay ang tatlong displacement sensors—isa sa ilalim ng bawat phase ng opening/closing drive shaft sa generator outlet circuit breaker. Ang mga sensor ay nagkoconvert ng angular displacement (dahil sa linkage rod na nagpapatakbo ng crank arm) sa digital TTL signals at inililipat ito sa intelligent online monitoring device. Mayroong independent displacement sensors per phase, ang sistema ay maaaring tumpak na kilalanin ang may kaputanan na phase at detekta ang mga isyu tulad ng maluwag na locking nuts sa linkage rod o maluwag/detached crank arms na nagiging sanhi ng hindi kompleto ang opening o closing operations.

Ang mga low-current sensors ay inilalagay sa lokal na control cabinet ng circuit breaker at kasama ang apat na measurement channels. Batay sa Hall effect principle, inoconvert nila ang measured current signals sa low-current analog signals at inililipat ito sa intelligent online monitoring device.

1.3 SF6 Gas Condition Monitoring System
Ang SF6 gas condition monitoring system ay binubuo ng SF6 gas sensor, isang intelligent online monitoring device, at isang back-end monitoring system. Sa proyektong ito, ang intelligent monitoring device ay ibinabahagi kasama ang mechanical characteristic monitoring system. Nagbibigay ang sistema na ito ng real-time data sa operators tungkol sa density, pressure, at temperature ng SF6 gas sa loob ng gas compartment, na nagbibigay-daan sa mahabang-term tracking at analytical evaluation ng historical trends.

Ang SF6 gas sensor ay may integrated design na sumasama ng density, pressure, at temperature na sinusukat nito. Ito ay inilalagay sa gas filling port ng circuit breaker at konektado sa intelligent monitoring device sa pamamagitan ng RS485 communication interface.

Nagbibigay ang monitoring system ng mga sumusunod na kakayahan:

• Patuloy na bantayan ang kondisyon ng SF6 gas sa generator circuit breaker compartment gamit ang IEC61850 communication protocol;

• Bumuo ng trend curves batay sa simulated data algorithms para sa predictive analysis;

• Trigger alarms at magbigay ng recommended actions.

Ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagmamanntenance ay malaking nakasalalay sa mga nakatakdang pagsusuri at pangkaraniwang paghuhusga—na kumukonsumo ng oras, maraming gawain, at madaling makalimutan ang mga maagang indikador ng pagkakamali. Sa katunayan, ang sistema ng pagmamonitor ng gas na SF6 ay nagbibigay ng patuloy na, real-time na datos, na nagpapahintulot sa predictive maintenance at oportuno na pag-intervene upang maiwasan ang mga malaking pagkakamali. Sa pamamagitan ng pag-unlad ng IoT at teknolohiya ng malalaking datos, ang mga sistema ng pagmamonitor ng kondisyon tulad nito ay maaaring ma-integrate sa mas malawak na mga network ng pagmamonitor ng kalusugan ng kagamitan, na nagpapabuti ng kasumpungan ng datos, lalim ng analisis, at pagsulong ng inobasyon sa mga bagong solusyon.

1.4 Sistema ng Pagmamonitor ng Infrared Thermal Imaging Video
Ang sistema ng pagmamonitor ng infrared thermal imaging video ay binubuo ng sensor ng infrared thermal imaging video, isang network switch, at isang back-end system. Ito ay sumasalamin sa temperatura ng mga internal na conductor sa generator circuit breaker sa pamamagitan ng pagsasama ng infrared thermal imaging at visible-light video. Ang dual-mode na approach na ito ay nagpapahusay ng katumpakan ng pagsukat at nagbibigay-daan para sa pagmamonitor ng mga disconnector contact gaps sa generator outlet circuit breaker.

Sa proyektong ito, ang sensor ng infrared thermal imaging video ay nakalagay sa labas ng kabinet ng circuit breaker, na may field of view na sumasaklaw sa mga disconnector contact gaps at bahagi ng conductor. Ang mga signal ng imahe ay ipinapadala sa pamamagitan ng tail cable ng sensor sa intelligent online monitoring device.

Ang sistema ay nagbibigay ng mga sumusunod na function:

• Ipakita ang real-time na temperatura ng conductor gamit ang mga gradient ng kulay at ibigay ang mga rehiyon na may pinakamataas/pinakamababang temperatura kasama ang mga numerikal na halaga;

• Plot at i-save ang mga time-temperature curves;

• Gumawa ng trend analysis batay sa mga historical data upang i-evaluate ang operational status at maglabas ng anomaly warnings.

Ang infrared thermal imaging ay isang non-contact na tool ng pagmamonitor na nagbibigay-daan sa mga technician na remotely monitor ang thermal conditions ng kagamitan nang hindi nagpaparusa sa operasyon, na nagbabawas ng operational risk. Ito ay maaaring agad na matukoy ang overheating, degradation ng insulation, o load imbalance—mga karaniwang maagang indikador ng pagkakamali—na nagbibigay-daan para sa preventive action upang maiwasan ang malawakang brownouts at mahal na pag-aayos. Ang pagsasama ng infrared at visible-light video ay nagbibigay-daan para sa comprehensive na assessment ng kagamitan, detalyadong analisis, at precise na desisyon sa pagmamanntenance. Bukod dito, ang sistema ay nagrerecord ng mga historical data para sa long-term na trend analysis at performance evaluation, na sumusuporta sa predictive maintenance at paghula ng mga kinakailangang pagmamanntenance sa hinaharap.

2.Katapusang Salita

Ang naimpluwensyang intelligent monitoring system ay hindi lamang nagtayo ng accurate na fault early-warning model kundi pati na rin naging dahilan sa pag-optimize ng mga strategy ng pagmamanntenance ng kagamitan. Ang mga achievement na ito ay epektibong nagbawas sa failure rate at cost ng pagmamanntenance ng generator circuit breakers at malaki ang pag-extend ng kanilang service life. Ang inobasyon ng proyekto na ito ay nasa pag-realize ng multi-dimensional na data analysis at highly automated na pagmamonitor ng generator circuit breakers. Ito ay nagpapakilala ng big data analytics sa pagmamonitor ng generator circuit breakers at gumagamit ng cloud-based na data storage at analysis upang mapabuti ang accessibility at efficiency ng data. Ang mga inobasyon na ito ay hindi lamang nagpapabuti ng overall na operational efficiency at safety ng mga power systems kundi pati na rin nagbibigay ng mga bagong ideya at direksyon para sa teknolohikal na pag-unlad at pagpapaunlad sa industriya ng enerhiya.