Интеллектуальный мониторинг浪涌保护器监测：趋势、挑战与未来展望 对不起，我似乎在翻译过程中出现了错误。下面是正确的俄语翻译： Интеллектуальный мониторинг грозозащитных устройств: тенденции, вызовы и перспективы

1. Текущее состояние и недостатки онлайн-мониторов

В настоящее время онлайн-мониторы являются наиболее распространенными инструментами для мониторинга ограничителей перенапряжений. Хотя они могут обнаруживать потенциальные дефекты, у них есть значительные ограничения: требуется ручная запись данных на месте, что исключает возможность реального времени мониторинга; и анализ данных после сбора усложняет операционную работу. Интеллектуальный мониторинг на основе IoT преодолевает эти проблемы — собранные данные загружаются через IoT на платформы обработки, и в сочетании с большим анализом данных, он выявляет скрытые опасности и предоставляет ранние предупреждения, эффективно снижая сложность эксплуатации и обслуживания электроэнергии.

1.1 Недостатки текущих онлайн-мониторов

Как основной метод мониторинга ограничителей перенапряжений, онлайн-мониторы демонстрируют множество проблем в применении:

• Низкая адаптивность к окружающей среде: Большинство ограничителей перенапряжений установлены на открытом воздухе, и длительное воздействие окружающей среды приводит к старению дисплея и повреждению герметичности, вызывая повреждение устройства и невозможность наблюдения данных.

• Сбои механических компонентов: Большинство амперметров используют механические указатели — тепловое деформирование или механическое заклинивание могут привести к застреванию стрелки, неправильному отображению тока утечки. Счетчики срабатываний с механической конструкцией также легко заклиниваются, что влияет на точность подсчета.

• Зависимость от ручного обслуживания: Требуется ручная запись времени разрядов и тока утечки персоналом эксплуатации и обслуживания; в особых ситуациях (недоступные зоны) необходимы телескопы или дроны, что снижает эффективность.

• Сложность идентификации данных: Ограниченное качество мониторов затрудняет эффективное определение состояния оборудования по отображаемым данным.

2. Тенденции развития интеллектуального мониторинга ограничителей перенапряжений

Для решения проблем онлайн-мониторов, используя Интернет вещей и интеллектуальное производство, интеллектуальный мониторинг будет развиваться в трех направлениях:

2.1 Метод передачи: Проводной → Беспроводной

Текущий интеллектуальный мониторинг в основном зависит от проводных соединений RS485, которые подходят только для определенных сценариев, таких как подстанции. Для линий и удаленных районов расстояние передачи является ограничением. Беспроводные технологии, такие как LoRa, NB-IoT (узкополосный Интернет вещей) и GPRS, предлагают широкое покрытие и низкое энергопотребление. Особенно LoRa и NB-IoT, как новые технологии IoT, будут иметь более широкое применение в будущем.

2.2 Метод питания: Активный → Пассивный

В настоящее время интеллектуальный мониторинг зависит от внешнего постоянного тока. В будущем он будет развиваться в сторону пассивного питания для экологически чистой и низкого потребления энергии работы. Возможна генерация энергии через ток утечки ограничителя перенапряжений, солнечные панели или встроенные батареи — использование тока утечки для хранения энергии наиболее выгодно, избегая проблем, таких как недостаточное солнечное излучение и частая замена батарей.

2.3 Метод установки: Внешний → Внутренний

Текущий интеллектуальный мониторинг в основном внешний — хотя он не ограничен размером и легко заменяем, он уязвим для воздействия окружающей среды. Внутренняя установка требует интеграции в полость ограничителя перенапряжений, что требует меньших размеров и сталкивается с техническими барьерами. Однако это исключает воздействие внешней среды, обеспечивая лучшую долгосрочную стабильность.

3. Расширенные направления мониторинга ограничителей перенапряжений

На основе режимов и механизмов отказов интеллектуальные модули мониторинга будут сосредоточены на четырех направлениях:

3.1 Мониторинг давления

Для фарфоровых ограничителей перенапряжений напряжением 35 кВ и выше при производстве используется масс-спектрометрический метод обнаружения утечек гелия и заполнение высокочистым азотом (технология микроположительного давления), чтобы предотвратить проникновение влаги и повысить изоляцию. Однако длительная эксплуатация приводит к старению уплотнений, утечке азота и проникновению влаги, что может привести к взрывам. Интеллектуальные модули мониторинга в реальном времени контролируют внутреннее давление; загрузка данных и анализ на платформе позволяют своевременно предупреждать о необходимости замены и ремонта.

3.2 Мониторинг температуры и влажности

Для ограничителей перенапряжений с изоляционными трубами/фарфоровыми корпусами и внутренним воздухом при сборке требуется строгий контроль температуры и влажности. Интеллектуальные модули мониторинга контролируют внутренние условия, регулярно загружают данные и срабатывают тревога при превышении допустимых значений, что позволяет проводить проактивное обслуживание.

3.3 Мониторинг тока утечки и резистивного тока

Эти токи являются ключевыми показателями производительности ограничителей перенапряжений. Длительная эксплуатация, внешние условия и загрязнение изоляторов приводят к старению резистора и повреждению уплотнений, увеличивая токи. Мониторинг тенденций токов помогает выявлять скрытые опасности и предотвращать аварии.

3.4 Мониторинг импульсного разрядного тока

Сбор времени разрядов, величины токов и времени действия поддерживает планирование эксплуатации и анализа отказов.

4. Направления технологических прорывов в интеллектуальном мониторинге

Внешний интеллектуальный мониторинг находится в стадии развития (не ограничен пространством, высокая совместимость), но внутренний мониторинг находится в начальной стадии, сталкиваясь с тремя техническими вызовами:

4.1 Оптимизация сбора энергии

Внутренний мониторинг зависит от тока утечки ограничителя перенапряжений, но малые токи препятствуют реальному времени передачи. Комбинация сбора энергии от тока утечки с встроенными батареями сокращает циклы передачи данных, балансируя энергоснабжение и передачу данных.

4.2 Улучшение передачи сигналов

Внутренняя интеграция делает мониторы уязвимыми для ослабления и экранирования сигналов от ограничителей и компонентов; высоковольтные электрические поля также создают помехи. Сигналы должны быть оптимизированы для лучшего проникновения и защиты от электромагнитных помех.

4.3 Проверка срока службы и надежности

Внутренний мониторинг трудно заменить; ограничители перенапряжений требуют 30-летнего срока службы (более 20 лет на практике). Срок службы модулей мониторинга должен соответствовать, и тепло от действий ограничителей не должно влиять на надежность модуля.

5. Текущие применения интеллектуального мониторинга

Интеллектуальный мониторинг находится на стадии пилотирования, в основном применяется в демонстрационных проектах в области энергетики и железнодорожного транспорта (например, интеллектуальная тяговая подстанция в Сюангане, умная подстанция 750 кВ в Яньани, и станции преобразования UHV DC). Пилотные проекты проверяют техническую целесообразность, и интеллектуально мониторируемые ограничители перенапряжений соответствуют ожиданиям по производительности.

6. Заключение

Интеллектуальный мониторинг позволяет вести реальный онлайн-мониторинг состояния, улучшая точность идентификации рисков и снижая сложность эксплуатации и обслуживания. Несмотря на оставшиеся технические вызовы, в соответствии с тенденциями интеллектуализации, экологичности и экологической безопасности, он постепенно заменит традиционные онлайн-мониторы. Широкое внедрение в системах энергетики и железнодорожного транспорта укрепит безопасность сетей и поддержит устойчивое развитие энергетики.