Amélioration des moniteurs en ligne de parafoudres : principales améliorations pour la précision, le diagnostic de panne et la fiabilité
1 Importance des Moniteurs en Ligne des Parafoudres
1.1 Améliorer la Sécurité du Système Électrique, Réduire les Dommages Causés par la Foudre
Lors des coups de foudre, les parafoudres jouent un rôle central dans le déchargement de la surtension. Les moniteurs en ligne assurent la stabilité des parafoudres, détectent les éventuels défauts en temps réel et déclenchent des alarmes pour une intervention rapide, réduisant ainsi efficacement les dommages causés par la foudre aux équipements et systèmes électriques, et assurant un fonctionnement stable.
1.2 Surveillance en Temps Réel de l'État, Amélioration de l'Efficacité de la Maintenance
Les moniteurs suivent en continu les paramètres clés (par exemple, le courant de fuite). En identifiant les pannes précoces et en évitant les accidents secondaires, ils optimisent la planification de la maintenance, minimisent les coupures inutiles et garantissent un approvisionnement électrique fiable, ce qui est crucial pour la sécurité et l'efficacité du système.
2 Principes des Dispositifs de Test en Ligne
2.1 Acquisition de Signaux
Les moniteurs collectent des signaux via les connexions des parafoudres. En fonctionnement normal, les parafoudres restent stables ; lors d'événements de surtension (foudre/commutation), ils s'activent pour décharger l'énergie. Les moniteurs utilisent des capteurs pour capturer deux paramètres clés :
2.2 Traitement & Analyse des Signaux
Les signaux collectés sont traités via trois modules clés :
Les signaux numériques traités sont analysés par des microprocesseurs/puces, se concentrant sur :
3 Déficiences des Dispositifs de Test Traditionnels
3.1 Précision de Test Faible
Le traitement des signaux basé sur l'analogique est vulnérable aux interférences (par exemple, le bruit masquant de petits changements de courant de fuite). La précision des capteurs et des circuits de conditionnement de signal affecte également la précision, réduisant la fiabilité des données.
3.2 Fonctionnalités Limitées
Les dispositifs traditionnels ne testent que des paramètres de base (courant de fuite, nombre d'opérations) mais manquent de fonctionnalités avancées (diagnostic de panne, analyse de données), rendant difficile la détection complète des risques cachés.
3.3 Opérations Complexes
Le test nécessite un câblage fastidieux (par exemple, installation des capteurs, connexions de signaux) et des interfaces peu conviviales, augmentant les risques d'erreurs de l'utilisateur et la difficulté opérationnelle.
3.4 Fiabilité Médiocre
Les composants mécaniques (par exemple, des interrupteurs sujets à l'usure, mauvais contact) et les circuits analogiques (sensibles à la température/humidité) provoquent des pannes fréquentes. La maintenance nécessite des compétences spécialisées, augmentant les coûts et la complexité.
Les structures et défauts des dispositifs traditionnels peuvent être visualisés dans la Figure 1.
4 Mesures d'Amélioration pour les Dispositifs de Test en Ligne des Parafoudres
4.1 Adopter la Technologie de Traitement des Signaux Numériques
La technologie de traitement des signaux numériques présente des avantages tels qu'une forte capacité anti-interférence, une haute précision et une bonne stabilité. Son application au dispositif de test en ligne des parafoudres peut améliorer considérablement la précision et la stabilité du test. Par exemple, la technologie de filtrage numérique peut supprimer précisément le bruit d'interférence dans les signaux, optimisant significativement la qualité du signal ; les algorithmes de traitement des signaux numériques peuvent calculer avec précision des paramètres clés tels que le courant de fuite et le nombre d'opérations, améliorant encore la précision du test.
4.2 Ajouter des Modules Fonctionnels
Pour répondre aux besoins des utilisateurs en termes de fonctions avancées des dispositifs de test en ligne des parafoudres, le dispositif amélioré ajoute des modules fonctionnels tels que le diagnostic de panne et l'analyse de données. En analysant des paramètres tels que le courant de fuite et le nombre d'opérations, les dangers potentiels de panne des parafoudres peuvent être identifiés avec précision ; l'analyse statistique des données historiques aide à comprendre clairement la tendance d'opération des parafoudres, fournissant une base fiable pour la maintenance préventive.
4.3 Optimiser l'Interface d'Opération
Pour améliorer la commodité d'utilisation du dispositif de test en ligne des parafoudres, l'interface d'opération est optimisée. Par exemple, la technologie tactile est introduite, permettant aux utilisateurs de réaliser des opérations et des paramétrages directement via le toucher ; une interface graphique permet aux utilisateurs de comprendre intuitivement les résultats des tests et l'état du dispositif, améliorant l'expérience d'opération.
4.4 Améliorer la Fiabilité
4.4.1 Conception Modulaire
Adopter une approche de conception modulaire, divisant le dispositif de test en plusieurs modules indépendants. Chaque module peut fonctionner séparément, réduisant considérablement les difficultés de maintenance et de réparation, et améliorant la maintenabilité du dispositif.
4.4.2 Composants et Matériaux de Haute Qualité
Sélectionner des composants et matériaux de haute qualité pour assurer la stabilité et la fiabilité du dispositif de test au niveau matériel, réduisant les problèmes dus aux pannes matérielles.
4.4.3 Contrôle de Qualité Strict
Mettre en place des procédures strictes de contrôle de qualité et de test pour inspecter de manière exhaustive les performances et la qualité du dispositif de test, garantissant qu'il répond aux exigences de conception et d'utilisation, et posant une solide base pour un fonctionnement stable du dispositif.
Le schéma du dispositif de test en ligne des parafoudres amélioré est illustré dans la Figure 2.
5 Analyse de Cas
5.1 Présentation du Cas
Un ensemble de parafoudres dans une sous-station a été sélectionné comme objet de test. Le dispositif de test amélioré a été utilisé pour effectuer des tests complets, y compris la mesure de paramètres tels que le courant de fuite, le nombre d'opérations et le courant résistif, ainsi que la vérification de fonctions telles que le diagnostic de panne et l'analyse de données.
5.2 Processus et Résultats des Tests
5.2.1 Test du Courant de Fuite
Le dispositif amélioré a mesuré le courant de fuite du parafoudre, qui est resté stable dans la plage normale, sans déviation significative par rapport aux données historiques. Cela indique une bonne performance d'isolation, sans augmentation anormale du courant de fuite.
5.2.2 Test du Nombre d'Opérations
En simulant les opérations des parafoudres, le dispositif amélioré a enregistré avec précision le nombre d'opérations, correspondant aux actions réelles. Cela confirme la capacité du dispositif à fournir des données fiables pour l'exploitation et la maintenance.
5.2.3 Test du Courant Résistif
Les mesures du courant résistif (via le dispositif amélioré) sont restées dans la plage normale, cohérentes avec les données historiques. Cela reflète des composants résistifs normaux, sans signe de vieillissement ou de dommage.
5.2.4 Vérification du Diagnostic de Panne
En simulant des pannes (par exemple, dysfonctionnement des capteurs, problèmes de circuit de conditionnement de signal), le dispositif amélioré a détecté avec précision les points de panne et a fourni des alertes claires. Cela vérifie la fiabilité de sa fonction de diagnostic de panne pour l'identification rapide des défauts.
5.2.5 Vérification de l'Analyse de Données
En analysant les données historiques des parafoudres, le dispositif amélioré a généré des graphiques de tendance pour les paramètres (courant de fuite, nombre d'opérations) et des rapports détaillés. Cela démontre des capacités robustes d'analyse de données, soutenant des décisions scientifiques d'exploitation et de maintenance.
5.3 Analyse des Résultats
Le dispositif de test amélioré présente une haute précision, des fonctions complètes, une opération conviviale et une forte fiabilité, répondant pleinement aux exigences de test pour les moniteurs en ligne des parafoudres.
Ses capacités de diagnostic de panne et d'analyse de données permettent d'identifier proactivement les problèmes potentiels, améliorant la fiabilité et la sécurité des équipements. Dans l'ensemble, le dispositif améliore l'efficacité et la précision des tests, assurant le fonctionnement stable des systèmes électriques.
6 Conclusion
À mesure que les systèmes électriques évoluent, les exigences en termes de précision et de fiabilité des moniteurs en ligne des parafoudres continuent d'augmenter. Cet article introduit des améliorations aux dispositifs de test, optimisant les modules d'acquisition de signaux, de traitement, de contrôle, d'affichage et d'alimentation, pour améliorer la stabilité et la précision.
Les tests sur le terrain valident l'efficacité du dispositif, fournissant une base fiable pour l'inspection de la qualité des moniteurs en ligne des parafoudres. Les efforts futurs devraient se concentrer sur l'avancement des technologies de détection des équipements électriques, en continuant à affiner les dispositifs de test pour assurer davantage la sécurité et la stabilité du fonctionnement des systèmes électriques.
