Inteligentno praćenje grešaka na zaštiti od prenapona: Tendencije izazovi i buduće perspektive
1. Trenutno stanje i nedostaci onlajn nadzornika
Trenutno, onlajn nadzornici su najčešće korišćeni alati za nadzor prekidaca grešaka. Iako mogu da otkriju potencijalne defekte, imaju značajne ograničenja: potrebno je ručno snimanje podataka na mestu, što isključuje uživo nadzor; a analiza podataka nakon prikupljanja dodatno komplikuje operacije. Inteligentni nadzor baziran na IoT prevazilazi ove probleme—podaci se prenose putem IoT na platforme za obradu, a kombinovani sa analizom velikih podataka, identifikuju skrivene opasnosti i pružaju rane upozorenja, efektivno smanjujući težine operacija i održavanja električnih mreža.
1.1 Defekti trenutnih onlajn nadzornika
Kao ključna metoda nadzora prekidaca grešaka, onlajn nadzornici otkrivaju mnogo problema u primeni:
2. Razvojni trendovi inteligentnog nadzora prekidaca grešaka
Da bi se rešili problemi onlajn nadzornika, korišćenjem Interneta stvari i inteligentne proizvodnje, inteligentni nadzor će se unaprediti u tri smera:
2.1 Metod prenosa: Žičano → Bežično
Trenutni inteligentni nadzor uglavnom zavisi od žičanih veza RS485, koje su pogodne samo za specifične scenarije poput transformatornih stanica. Za linije i udaljene oblasti, rastojanje prenosa predstavlja ograničenje. Bežične tehnologije kao što su LoRa, NB - IoT (Uzakopojasni Internet stvari) i GPRS nude širok pokrov i nisku potrošnju energije. Posebno LoRa i NB - IoT, kao noviotehnološki trendovi, imać će šire primene u budućnosti.
2.2 Metod snabdevanja strujom: Aktivno → Pasivno
Trenutno, inteligentni nadzor zavisi od spoljnog DC snabdevanja strujom. U budućnosti, evoluirati će ka pasivnom snabdevanju strujom za ekološku i nisku potrošnju. Moguće je koristiti prekidac grešaka za prikupljanje energije, solarni panele ili ugrađene baterije—korišćenje strujanja za skladištenje energije je najprednostniji, izbegavajući probleme kao što su nedovoljno solarno zračenje i često menjanje baterija.
2.3 Metod instalacije: Spoljno → Unutrašnje
Trenutni inteligentni nadzor je uglavnom spoljno—iako nije ograničen po veličini i lako se menja, osjetljiv je na uticaje okruženja. Unutrašnja instalacija zahteva integraciju u polje prekidaca grešaka, tražeći manje dimenzije i suočena je sa tehničkim preprekama. Međutim, eliminira uticaje spoljnog okruženja, obezbeđujući bolju dugoročnu stabilnost.
3. Prošireni smerovi nadzora prekidaca grešaka
Na osnovu modova i mehanizama grešaka, inteligentne jedinice za nadzor fokusirat će se na četiri dimenzije:
3.1 Nadzor pritiska
Za prekidace grešaka od 35kV i više sa porcelanskom kućištem, koriste se detekcija curenja masenspektralnom metodom hela i punjenje visokocistim azotom (tehnologija mikro pozitivnog pritiska) tokom proizvodnje kako bi se sprečilo ulazak vlage i poboljšala izolacija. Međutim, dugotrajna operacija dovodi do starenja zaprške, curenja azota i ulaska vlage, što može dovesti do eksplozija. Inteligentne jedinice za nadzor praćenju interne pritiske u realnom vremenu; prenos podataka i analiza na platformi omogućavaju rana upozorenja za pravo vrijeme zamene i popravke.
3.2 Nadzor temperature i vlage
Za prekidace grešaka sa izolacionim cevima/porcelanskim kućištima i internim vazduhom, montaža zahteva strogu kontrolu temperature i vlage. Inteligentne jedinice praćenju interne uslova, redovito prenose podatke i aktiviraju alarme kada se prekorači granice, omogućavajući proaktivno održavanje i rad.
3.3 Nadzor strujanja curenja i otpornog strujanja
Ova strujanja su ključni pokazatelji performansi prekidaca grešaka. Dugotrajna operacija, spoljno okruženje i onesnaženje izolatora dovode do starenja otpornika i propadanja zaprške, povećavajući strujanja. Praćenje trendova strujanja pomaže u otkrivanju skrivenih opasnosti i sprečava nesreće.
3.4 Nadzor impulsnog strujanja ispraznjenja
Prikupljanje vremena ispraznjenja, magnituda strujanja i vremena akcija podržava planiranje održavanja i analizu grešaka.
4. Smerovi tehničkih prekretnica za inteligentni nadzor
Spoljni inteligentni nadzor se pojavljuje (bez ograničenja prostora, visoko kompatibilan), ali unutrašnji nadzor je još u ranom stadijumu, suočen sa tri tehnička izazova:
4.1 Optimalizacija prikupljanja energije
Unutrašnji nadzor zavisi od strujanja curenja prekidaca grešaka, ali male strujnice sprječavaju uživo prenose. Kombinacija prikupljanja strujanja curenja sa ugrađenim baterijama skraćuje cikluse prenosa podataka, balansirajući snabdevanje energijom i prenos podataka.
4.2 Poboljšanje prenosa signala
Unutrašnja integracija izlaguje nadzorne uređaje atenuaciji/zabrani signala od strane prekidaca grešaka i komponenti; visokopojasni električni polja takođe dovode do interferencije. Signali moraju biti optimizirani za bolju penetraciju i anti-elektromagnetnu interferenciju.
4.3 Verifikacija vremena trajanja i pouzdanost
Unutrašnji nadzor je teško zamijeniti; prekidaci grešaka zahtevaju projektovanje za 30-godišnji vek trajanja (u praksi preko 20 godina). Vremena trajanja nadzornih jedinica moraju odgovarati, a toplota od akcija prekidaca ne sme uticati na pouzdanost modula.
5. Trenutne primene inteligentnog nadzora
Inteligentni nadzor još uvijek je u pilot-fazi, uglavnom primenjen u demonstrativnim projektima električnih i željezničkih sistema (na primer, inteligentna trakcijska transformatorska stanica u Xiongan, 750kV Intelektualna transformatorska stanica u Jan'anu i UHV DC pretvorbeni stanice). Pilot-projekti verificiraju tehničku izvedivost, a inteligentno nadgledani prekidaci grešaka ispuni su očekivanja performansi.
6. Zaključak
Inteligentni nadzor omogućava uživo praćenje stanja na mreži, poboljšavajući tačnost identifikacije rizika i smanjujući težine održavanja i rada. Uz preostale tehničke izazove, u skladu sa intelektualnim, ekološkim i prijateljskim trendovima, postepeno će zameniti tradicionalne onlajn nadzornike. Široka primena u električnim i željezničkim sistemima jačat će sigurnost mreže i podržavaće održivi razvoj energetike.
