Pētījumi un prakse par dzēriņa līnijas izolētāka intelektuālās monitoringsistēmas

Dzēriņa izolētāja pārtraukis ir kritisks sastāvdaļa enerģijas sistēmās, un tā uzticamība tieši ietekmē veselās enerģijas sistēmas stabila darbība. Pētniecības un praktiskās lietojuma rezultātā intelligenta monitorēšanas sistēmas ļauj uzraudzīt pārtraukļu reālo darbības stāvokli, lai varētu agrīni identificēt potenciālas kļūdas un riskus, tādējādi palielinot vispārējo enerģijas sistēmas uzticamību.

Tradicionālais pārtraukļu apskate bieži vien balstās uz periodiskiem pārbaudēm un pieredzes pamatotiem novērojumiem, kas ne tikai prasa daudz laika un darbaspēka, bet arī var negribēti novērot slēptās problēmas. Intelligents monitorēšanas sistēmas piedāvā reāllaiku monitorēšanu, datu analīzi un agrīnu kļūdu brīdināšanas funkciju, samazinot nepieciešamos remonta un apkalpošanas darbus, tādējādi samazinot operatīvos un apkalpošanas (O&M) izdevumus.

Tās ļauj precīzāk novērtēt iekārtu stāvokli, ļaujot racionāli plānot apkalpošanas darbus, lai izvairītos gan no pārmērīga izmantojuma, gan pārmērīgi biežiem apkalpošanas darbiem, efektīvi pagarinot iekārtu izmantošanas laiku. Intelligenta monitorēšanas sistēmu attīstība un lietošana ir ievērojami uzlabojusi spēkākā aprīkojuma monitorēšanas tehnoloģijas, tostarp infrasarkanās termogrāfijas un lielu datu analīzes. Šīs tehnoloģiskās inovācijas ne tikai uzlabo dzēriņa izolētāja pārtraukļu monitorēšanas efektivitāti, bet arī veido tehnisko pamatu citu enerģijas sistēmas aprīkojuma inteligentai pārvaldei.

1. Metodes un prakse
1.1 Intigenta monitorēšanas sistēmas struktūra
Intelligentā monitorēšanas sistēma sastāv galvenokārt no sensoriem, intelligent online monitoring device (IED) un aizmugurē esošajai monitorēšanas sistēmai. Mekhāniskie novietojumu sensori, mazstrāva mekhāniskās raksturojuma sensori, termogrāfijas video sensori un SF6 gāzes sensori tiek instalēti tieši galvenajā aprīkojumā. Šie sensori kolektē dzēriņa izolētāja pārtraukļa reāllaidu darbības parametrus un nosūta signālus caur kābēliem uz intelligent online monitoring device. Vietējā monitorēšanas šķīvis satur IED un tīkla maršrutētāju, kas pieņem sensoru signālus, apstrādā tos un pēc tam nosūta datus caur šķidruma kabeļu savienojumu aizmugurē esošajai monitorēšanas sistēmai, kur tos saglabā un vērtē.

1.2 Pārtraukļa mehāniskās raksturojuma monitorēšanas sistēma
Mehāniskās raksturojuma monitorēšanas sistēma sastāv no novietojuma sensoriem, mazstrāvas sensoriem, intelligent online monitoring device un aizmugurē esošajai sistēmai. Uzraudzot pārtraukļa darbības novietojumu, atveršanas/uzveršanas vadības ceļa strāvu vērtības un enerģijas krājuma motora ceļa strāvu, tiek iegūti pārtraukļa galvenie mehāniskie parametri. Mekhāniskie raksturojuma grafiki tiek salīdzināti ar standarta un vēsturiskiem novietojuma grafikiem, lai novērtētu pārtraukļa darbības stāvokli.

Monitorēšanas sistēma ļauj realizēt šādas funkcijas:

• Izveidot atveršanas/uzveršanas spulles strāvas, enerģijas krājuma motora strāvas un mehānismu novietojuma grafikus;

• Iegūt datus par atveršanas/uzveršanas laiku, ātrumu, novietojuma attālumu, maksimālo spulles strāvas vērtību, raksturīgu spulles parametru, enerģijas krājuma motora maksimālo strāvas vērtību un enerģijas krājuma laiku;

• Salīdzināt izmērītos novietojuma grafikus ar standarta grafikiem, lai veiktu analīzi;

• Pārlūkot vēsturiskos datus un izveidot ziņojumus;

• Uzraudzīt sistēmas kļūdas un komunikācijas pārtraukumus, automātiski aktivējot brīdinājumus.

Šajā projektā tiek instalēti trīs novietojuma sensori—katrs fāzes atveršanas/uzveršanas virzības ass apakšā dzelzceļa izolētāja pārtraukļa. Sensori pārveido angulāro novietojumu (ko izraisīt saistīšanas šķidrums, kas pārvieto loksni) digitālos TTL signālos un nosūta tos uz intelligent online monitoring device. Ar atsevišķiem novietojuma sensoriem katrai fāzei sistēma var precīzi identificēt kļūdainā fāzē un noteikt problēmas, piemēram, nomocītas saistīšanas mutras vai nomocītas/vājas loksnes, kas izraisa nepilnīgu atveršanas vai uzveršanas darbību.

Mazstrāvas sensori tiek instalēti vietējā kontrolkabīnetā pārtraukļa priekšā un ietver četrus mērījuma kanālus. Balstoties uz Halle efektu, tie pārveido mērītos strāvas signālus mazstrāvās analogsignālos un nosūta tos uz intelligent online monitoring device.

1.3 SF6 gāzes stāvokļa monitorēšanas sistēma
SF6 gāzes stāvokļa monitorēšanas sistēma sastāv no SF6 gāzes sensora, intelligent online monitoring device un aizmugurē esošajai monitorēšanas sistēmai. Šajā projektā intelligenta monitorēšanas ierīce tiek dalīta ar mehāniskās raksturojuma monitorēšanas sistēmu. Šī sistēma sniedz operatoriem reāllaika datus par SF6 gāzes blīvumu, spiedienu un temperatūru gāzes šķīvnē, ļaujot ilgtermiņa sekot un analītiski novērtēt vēsturiskās tendences.

SF6 gāzes sensors ir integrēts dizains, kas mēra blīvumu, spiedienu un temperatūru vienlaikus. Tas tiek montēts pārtraukļa gāzes uzpildes portā un savienots ar intelligent online monitoring device caur RS485 komunikācijas sadursmi.

Monitorēšanas sistēma nodrošina šādas iespējas:

• Turpināt monitorēt SF6 gāzes stāvokli dzēriņa izolētāja pārtraukļa šķīvnē, izmantojot IEC61850 komunikācijas protokolu;

• Izveidot trendgrafikus, balstoties uz simulēto datu algoritmiem, lai veiktu prognozēšanas analīzi;

• Aktivēt brīdinājumus un piedāvāt ieteiktās darbības.

Tradicionālie uzturēšanas metodes bieži ir balstītas uz plānotiem inspekcijām un pieredzes novērtējumiem — tās ir laika apjomīgas, darbaspēka intensīvas un nespēj izcelt agrīnus kļūdu rādītājus. Savukārt SF6 gāzes monitoringa sistēma nodrošina nepārtrauktu, reāllaiku datus, ļaujot veikt prognozējošu uzturēšanu un laikus iejaukties, lai novērstu lielus kļūdu gadījumus. Ar IoT un lielo datu tehnoloģiju progresu šādas stāvokļa monitoringas sistēmas var integrēt plašākos iekārtu veselības monitoringa tīklos, uzlabojot datu precizitāti, analītisko dziļumu un veicinot inovācijas jaunās risinājumos.

1.4 Infrasarkana termiskā attēlu video monitoringa sistēma
Infrasarkanā termiskā attēlu video monitoringa sistēma sastāv no infrasarkanā termiskā attēlu videosensora, tīkla maršrutētāja un aizmugures sistēmas. Tā monitorē ģeneratora līdzstrāvas izolētāja iekšējo vadītāju temperatūru, kombinējot infrasarkanās termiskās attēlošanas ar redzamās gaismas video. Šis divmodālais pieejas veids palielina mērījumu precizitāti un ļauj monitorēt atslēgšanas kontaktpunktu atstarpi ģeneratora izvades līdzstrāvas izolētājā.

Šajā projektā infrasarkanā termiskā attēlu videosensors ir montēts ārpus līdzstrāvas izolētāja korpusa, ar tā skatu lauku, kas aptver atslēgšanas kontaktpunktu atstarpi un daļu no vadītāja. Attēlu signāli tiek transmētēti caur sensora galda kabeļu uz inteliģento tiešsaistes monitoringa ierīci.

Sistēma piedāvā šādas funkcijas:

• Attēlo valodņu gradientiem reāllaike vadītāju temperatūras, izcelot maksimālās/minimālās temperatūras reģionus kopā ar numēriskajām vērtībām;

• Uzraksta un saglabā laika-temperatūras krivnes;

• Veic tendences analīzi, balstoties uz vēsturiskiem datiem, lai novērtētu darbības statusu un izsniedzētu anomaliju brīdinājumus.

Infrasarkanā termiskā attēlošana ir bezkontakta monitoringa rīks, kas ļauj tehniskajiem speciālistiem attālināti monitorēt iekārtu termiskos stāvokļus, neaptraucot darbību, tādējādi samazinot darbības risku. Tā var strauji identificēt pārsildīšanos, izolācijas degradāciju vai slodzes neizlīdzību — bieži sastopamus agrīnus kļūdu rādītājus, ļaujot veikt preventīvu rīcību, lai izvairītos no platām izbeigšanām un dārgām remontdarbiem. Infrasarkanās un redzamās gaismas video kombinēšana ļauj pilnvērtīgu iekārtu novērtēšanu, detalizētu analīzi un precīzas uzturēšanas lēmumus. Papildus tam sistēma ieraksta vēsturiskus datus ilgtermiņa tendenču analīzei un veiktspējas novērtēšanai, atbalstot prognozējošu uzturēšanu un nākotnes uzturēšanas vajadzību prognozēšanu.

2.Sekmes

Izstrādātā inteliģentā monitoringa sistēma ne tikai ir izveidojusi precīzu kļūdu agrīnas brīdināšanas modeli, bet arī optimizējusi iekārtu uzturēšanas stratēģijas. Šie sasniegumi efektīvi samazina ģeneratora līdzstrāvas izolētāju kļūdu līmeni un uzturēšanas izmaksas, un nozīmīgi paildzina to izmantošanas laiku. Projekta inovācija atrodas multidimensionālā datu analīzē un augsti automatizētā ģeneratora līdzstrāvas izolētāju monitoringā. Tā ievieš lielu datu analītiķus ģeneratora līdzstrāvas izolētāju monitoringā un izmanto mākoņdatu glabāšanu un analīzi, lai uzlabotu datu pieejamību un analītisko efektivitāti. Šīs inovācijas ne tikai uzlabo enerģētikas sistēmu kopējo darbības efektivitāti un drošību, bet arī sniedz jaunas idejas un virzienus tehnoloģiskā progresā un attīstībā enerģētikas nozarē.