Errealako Monitorizatzea 10kV GIS Kaxetako Urrats-atzekin: Tren Energiaren Sistemaren Segurtasun Hobetzen

1 Ikerketa Oinarria

Metalo-oxidoaren sorgailu-salbueskalariak, kabinetean itsatuta, sistema-tentsioa jarraituz geroztik egon behar dute, eta horrek zaharkitze-faltesiak, batez ere hondamenduak/explozionak elektrizitate-zaurituak eragin dezakete. Beraz, eguneroko inspektioa/mantenimendua beharrezkoa da. Tradizional 3-5 urteko zikloko detektioa (energiaren mozketak, salbueskalariaren kendura probetarako; ordezkapena egin bada) arrisku segurtasunak ditu eta espazio/ingurumen-etabaseko estandarrak ulertzeko zailtasunak izaten ditu.

2 10kV GIS Kabineteko Sorgailu-Salbueskalarien Monitorizazioaren Oinarrizko Printzipioa

Tren-altzen segurtasuna bermatzeko, 10kV GIS kabineteko salbueskalarien egoera monitorizatzeko errealpean, zerbitzu-denboraren ezaugarritasuna aztertzeko eta denboraldiko ordezkapenak egiteko, monitorizazio-sistema bat garatzea beharrezkoa da.

GIS kabineten funtzionamendu normalan, salbueskalariak tentsio altua erakusten dute; lurrara lotze-faltesiak gertatzen direnean, energia eman eta tentsio altua berreskuratzen dute lurrara doazen korronteak blokeatzeko. Normalean, korronte-hutsa (hamar miliampero inguru, ~10mA resistiboa) txikia da. Zaharkitzea edo urdarearen eraginez, korronte-resistiboak handitzen dira, baina arazo txikiak ez dira argi ikusgarriak, hala nola aldarrikapen osoak zailduz, tren-altzen segurtasuna ukituz. Beraz, korronte-resistiboaren analisiak eta metodoak (konpentsazioa, korronte-huts guztia, harmunikoa hirugarrena) beharrezkoak dira.

Segurtasuna hobetzeko, korronte-hutsen monitorizazio-unitate orokorra diseinatu behar da (prinzipioa irudian 1). Hau anitz salbueskalariak linean monitorizatzen ditu, korronte-hutsaren parametroak barne hartuz. Energiarekin, hasten da, sensorrak egiten ditu, akatsak azkar ebazten ditu, eta datuak 5G bidez zerbitzarietara igotzen ditu urruneko monitorizatzeko.

3 10kV Subestazioen GIS Kubikuletako Sorgailu-Salbueskalarien Monitorizazio-Sistemaaren Inplementazioa

Monitorizazio prinzipioaren arabera, sistema diseinatu eta inplementatu da. Bakoitz onlineko salbueskalarien monitorizazio azpiegitura datuak subestazioaren sistemara igotzen ditu. Parametro asko bildu ditzake, hala nola salbueskalarien aktibazioen kopurua, korronte-hutsa, aktibazio-datak (segundu arteko prezisionarekin), eta aktibazioetan emandako korrontearen pikea.

Salbueskalariak zero-fluxu-korronte-huts senhorekin, total korronte-sinalak lortzen ditu. Sinal hauek transformazio Fourier azkarra (FFT) duen algoritmo efiziente baten bidez, kontsultazio konplexutasuna murriztuz, Fourier transformazioen eta haien alderantzizkoak azkar kalkulatzeko, elektroenergiaren sistemen tresna matematiko garrantzitsua bihurtuz. FFT korronte-sinalak desgaitzen ditu harmonikoak identifikatzeko eta maiztasunaren arabera analizatzeko.

10kV subestazioen GIS-ek harmonikoa hirugarrenak erraza jaso du, sistema-perteak handituz, kargak handituz, eta salbueskalarien monitorizazioa ukituz - tren-altzen energia-sistemaren segurtasuna eta estabilitatea ukituz. Beraz, sistema harmonikoa hirugarren metodoa hartzen du: "hirugarren harmonikoa" datuak (50Hz oinarrizko maiztasunaren hirukoitza) FFT bidez desgaitzen ditu. Monitorizazio unitate integrazioa RS485 interfaz bidez konektatzen da salbueskalarien sensorretara, hainbat 32 switchgear salbueskalarietatik datuak bilduz.

3.1 Datuen Transmisioa eta Analisi Intelektuala

Monitorizazio unitate integrazioak 5G komunikazio modulu bat erabiltzen du detektadako datuak nabarmen plataforma batera azkar igotzeko. Platforma salbueskalarien egoera analizatzen ditu, anomaliak aldarrikatzen ditu, eta datuak periodikoki igotzen ditu. Automatikoki datuak analizatzen ditu, eskuhatzak sortuz - adibidez, denboraldiko ordezkapenak edo bizitza-kopuruaren aurreikuntza. Bildutako sistema datak igotzeko planifikatutako egitaraua eta anomaliak (irudian 2).

3.2 Sistema Funtzionamendua eta Kudeaketa

Inplementazioaren ostean, unitatea korronte guztia, harmonikoa hirugarren, eta datu aktiboak kalkulatzen ditu, korronte guztia, korronte-resistibo, eta informazio aktiboa 5G bidez igotzen ditu. Nabarmen plataforma salbueskalarien bizitza-kopuru kurba eta aldarrikapen ekintza erakusten ditu, bizitza-kopuru eta funtzionamendu errealpean kontrolatzeko. Subestazioaren atzeko softwarean datu guztiak gordeko dira, eguneko igotzeko maiztasunak/orduak konfiguratuz. Korronte-hutsa oinarriaren 10% baino handiagoa denean, sistema aldarrikapenak aktibatzen ditu.

Tekniko parametro garrantzitsuak taula 1 bezala ezarriko dira. Monitorizazio sistema instalatua eta funtzionatzen ari da, zeharketa materialaren mantentze-planifikazioarekin alineatuta. Salbueskalarien bizitza-kopuru kudeaketara, errealpeko monitorizazioa, eta mantentzearen efizientzia hobetzen laguntzen du - elektroenergiaren sistema kudeaketaren estandarroak hobetuz.

4 Iraultza

10kV subestazioen GIS kubikuletako salbueskalarien funtzionamendu-egoeraren errealpeko monitorizazio sistema datu kolektuak 5G wireless transmisio bidez atzeko monitorizazio sistemara igotzen ditu. Aldiz, atzeko monitorizazio sistematan, salbueskalarien bizitza-kopuru aldaketak eta aldarrikapen ekintza sortzen ditu, salbueskalarien bizitza-kopuru egoerak eta funtzionamendu-egoerak errealpean ulertzeko aukera ematen du.

Sistema honen diseinu eta inplementazioak 10kV subestazioen GIS kubikuletako salbueskalarien funtzionamendu-egoeraren monitorizazio-zehaztasuna hobetzen du, mantentze-kostuak murriztu eta oso handiak izan daitezkeen ohar askatasuna saihestu. Gainera, tren-altzen segurtasuna hobetzen du.