Истражување и практика на интелигентниот систем за мониторинг на прекиот за генератор

Прекинувачот за генератор е критичен компонент во системите за енергија, и неговата надежност директно влијае на стабилната работа на целата система за енергија. Посредством истражување и практична примена на интелигентни системи за мониторинг, може да се следи реалната оперативна состојба на прекинувачите, што овозможува рано откривање на потенцијални грешки и ризици, со што се зголемува општата надежност на системот за енергија. 

Традиционалното одржуване на прекинувачите вешто се осигуруваше преку периодични инспекции и судења базирани на искуство, што не само што беше времепотрошно и трудозатратно, туку можеше и да се пропуштат латентни проблеми поради недостаточна покривност на инспекцијата. Интелигентните системи за мониторинг обезбедуваат реално време мониторинг, анализа на податоци и капацитет за рано предупредување за грешки, што намалува ненужното одржувание и поправки, со што се намалуваат оперативните и одржувачките (O&M) трошоци. 

Тие исто така дозволуваат по точна проценка на состојбата на опремата, што дозволува рационално планирање на активности за одржувание за да се избегнуваат како прекумерна употреба, така и прекумерно одржувание, со што ефективно се проширува животниот век на опремата. Развојот и примената на интелигентни системи за мониторинг напреднале технологии за мониторинг на електроопрема, вклучувајќи инфрачервен термален преслик и анализа на големи податоци. Овие технологички напредоци не само подобрија ефикасноста на мониторингот на прекинувачите за генератор, туку и сложија техничка основа за интелигентно управување со друга опрема во системот за енергија.

1. Методи и практики
1.1 Архитектура на интелигентниот систем за мониторинг
Интелигентниот систем за мониторинг се состои главно од сензори, интелигентно онлайн уред за мониторинг (IED) и заден систем за мониторинг. Механички сензори за поместување, сензори за механички карактеристики при мали строеви, видео сензори за термална преслика и SF6 гасни сензори се инсталирани директно на главната опрема. Овие сензори собираат реални оперативни параметри на прекинувачот за генератор и испраќаат сигнали преку кабели до интелигентното онлайн уред за мониторинг. Локален кабинет за мониторинг ја доминира IED и мрежен превклучувач, кои ги прифаќаат сигнали од сензорите, ги процесираат, и потоа ги испраќаат податоците преку оптичка влакна до задниот систем за мониторинг за чување и евалуација.

1.2 Систем за мониторинг на механичките карактеристики на прекинувачот
Системот за мониторинг на механичките карактеристики се состои од сензори за поместување, сензори за мали строеви, интелигентно онлайн уред за мониторинг и заден систем. Со мониторинг на оперативното поместување на прекинувачот, вредностите на строевите во контролниот пат за отворање/затворање и стројот во патот за складирање на енергија, се добиваат клучни механички параметри на прекинувачот. Цртаат се криви на механички карактеристики и се споредуваат со стандардни и историски путувања за процена на оперативната состојба на прекинувачот.

Системот за мониторинг ги овозможува следните функции:

• Цртање на форми на строевите во котелот за отворање/затворање, стројот за складирање на енергија и криви на механизамот;

• Добивање на податоци како време на отворање/затворање, брзина, растојание, врвни строеви на котелот, карактеристични параметри на котелот, врвни строеви на стројот за складирање на енергија и траење на складирање на енергија;

• Споредба на мерени путувања со стандардни путувања за анализа;

• Пристап до историски податоци и генерирање на извештаи;

• Мониторинг на системски грешки и прекини во комуникацијата, со автоматско активирање на аларми.

Овој проект инсталира три сензори за поместување - по еден на дното на секој фазен пат за отворање/затворање на прекинувачот за излез на генераторот. Сензорите го конвертираат аголното поместување (предизвикано од врскањето на врскачиот стап со кривачот) во цифрови TTL сигнални и ги испраќаат до интелигентното онлайн уред за мониторинг. Со независни сензори за поместување по фаза, системот може точно да идентификува фазата со грешка и да детектира проблеми како лешки врскачи на врскачиот стап или слаби/одделени кривачи кои предизвикуваат несоодветно отворање или затворање.

Сензорите за мали строеви се инсталирани во локалниот контролен кабинет на прекинувачот и вклучуваат четири канални за мерење. Базирани на принципот на Хол, тие ги конвертираат мерените строеви во аналогни сигнали со мали строеви и ги испраќаат до интелигентното онлайн уред за мониторинг.

1.3 Систем за мониторинг на состојбата на SF6 гас
Системот за мониторинг на состојбата на SF6 гас се состои од SF6 гасен сензор, интелигентно онлайн уред за мониторинг и заден систем за мониторинг. Во овој проект, интелигентното уред за мониторинг се делит со системот за мониторинг на механичките карактеристики. Овој систем операторите им дава реални податоци за густината, притисот и температурата на SF6 гасот во гасната камера, што им овозможува долготрајно следење и аналитичка процена на историски трендови.

SF6 гасниот сензор има интегриран дизајн кој истовремено мери густината, притисот и температурата. Тој е сместен на заполнителната уста на прекинувачот и поврзан е со интелигентното уред за мониторинг преку интерфејс за комуникација RS485.

Системот за мониторинг ги овозможува следните капацитети:

• Непрекинат мониторинг на состојбата на SF6 гас во камерата на прекинувачот за генератор користејќи протокол за комуникација IEC61850;

• Генерирање на тренд криви според алгоритми за симулација на податоци за предвидлив анализ;

• Активирање на аларми и давање на препораки за акции.

Традиционалните методи за одржување се засноваани вејќе на планирани инспекции и емпиричко судење - временски трошковити, работни-интензивни и склони да пропуштат рани индикатори на грешки. Во спротивност, системот за мониторинг на SF6 гас дава непрекинати, реални податоци во реално време, што овозможува предвидлив монтаж и своевремено вмешување за спречување на големи повреди. Со напредокот на IoT и технологиите за големи податоци, такви системи за мониторинг на состојба можат да се интегрираат во пошироки мрежи за мониторинг на состојбата на опремата, подобрувајќи точноста на податоците, дубината на анализа и поттикнувајќи иновации во нови решенија.

1.4 Систем за мониторинг со инфрачервен термален видео
Системот за мониторинг со инфрачервен термален видео се состои од инфрачервен термален видео сензор, мрежен превклучувач и заден систем. Тој мониторира температурата на внатрешните проводници во прекинувачот на генераторот со комбинирање на инфрачервена термална слика со видлив светлински видео. Овој двоен модел подобрува точноста на мерењето и овозможува мониторинг на размакот на контактите на прекинувачот на излезот на генераторот.

Во овој проект, инфрачервениот термален видео сензор е сместен надвор од кутијата на прекинувачот, со поле на гледање кој покрива размакот на контактите на прекинувачот и делови од проводникот. Сигнали на слики се пренесуваат преку опашката на сензорот до интелектуалната уредба за онлајн мониторинг.

Системот нуди следниве функции:

• Прикажување на реалната температура на проводниците со користење на градиенти на бои и истакнување на области со максимални/минимални температури заедно со бројчени вредности;

• Цртање и чување на криви на време-температура;

• Извршување на тендансна анализа според историски податоци за евалуација на оперативната состојба и издадување на предупредувања за аномалии.

Инфрачервената термална слика е невезички алат за мониторинг кој овозможува техничарите да мониторираат термалната состојба на опремата од далечина без да прекинат операциите, со тоа намалувајќи оперативниот ризик. Тие можат моментално да идентификуваат преогревање, деградација на изолацијата или несбалансираност на оптеретувањето - обични рани индикатори на повреда - овозможувајќи предизвикана акција за спречување на масивни прекини и скапи поправки. Комбинирањето на инфрачервено и видлив светлински видео овозможува целосна проценка на опремата, детална анализа и прецизни одлуки за одржување. Повеќе од тоа, системот ги записува историските податоци за долготrajна тендансна анализа и проценка на перформансата, поддржувајќи предвидлив монтаж и прогнозирање на будущите потреби за одржување.

2.Заклучок

Развиената интелигентна система за мониторинг не само што ја установи точната рана предупредлива модель, туку и оптимизира стратегиите за одржување на опремата. Овие постигнувања ефективно намалуваат процентот на повреди и трошоците за одржување на прекинувачите на генераторите и значително го продолжуваат нивниот временски период на служба. Иновацијата на овој проект се наоѓа во реализирањето на многу-димензионална анализа на податоци и високо автоматизиран мониторинг на прекинувачите на генераторите. Тој ги внесува аналитиките на големи податоци во мониторингот на прекинувачите на генераторите и ги користи облачните технологии за чување и анализа на податоци за подобрување на достапноста и ефикасноста на анализата. Овие иновации не само што го подобруваат целокупниот оперативен ефикасност и сигурност на системите за енергија, туку и нудат нови идеи и насоки за технологички напредок и развој во индустријата за енергија.