Rauntíma áttör sem velt á lyktaraðilum í 10kV GIS skápum: Aukar öryggis straumkerfis bana

1 Rannsóknarbakgrunnur

Mettal-oksíð-surge arrestors, söfnuð í skápum, bera stöðugt kerfisrafmagn, með hættu af aldursmisskökum, jafnvel brottnám/þvörpun sem geta valdið raforkustrengingum. Þar af leiðandi er regluleg prófun/hjálpverk nauðsynlegt. Hefðbundin prófun á 3–5 ára tíma (rafmagnsstöðvarhætti, fjarlægja surge arrestors til prófa; endurstilla ef skipt er út) gerir ofbeldi og mælingar við takmarkanir vegna plásses og umhverfis.

2 Vaksturarskipulag fyrir 10kV GIS skáp surge arrestors

Til að tryggja öryggis hraðfarandi ferðamála, leyfa rauntíma vakstura á 10kV GIS skáp surge arrestors, meta notkunartíma og skipta út leitum á tíma, er það nauðsynlegt að útbúa vaksturarkerfi.

Á venju gangi GIS skáp eru surge arrestors með hátt óhlutdrægni; við jafnvægisvilla sleppa þeir uppi orku og endurstilla sig fljótt í hátt óhlutdrægni til að hæggra jarðarafl. Venjulega er slékkarafl (ekki mörg mA, ~10mA viðmótsatriði) lítið. Aldur eða fuktaslag eykur viðmótsatriði slékkarafls, en lítill hagur valdar ekki augljósari eykju, sem geymir að óþarpi áreiðanir og hættir hraðfarandi ferðamálum. Því miður eru mettar á viðmótsatriði og aðferðir (samstillt, heilt slékkarafl, þriðji harmóní) nauðsynlegar.

Til að auka öryggis, er búið til almennt slékkaraflvaksturarkerfi (skipulag á Mynd 1). Það vaktar fjölmargar surge arrestors á netinu, fylgir parametrum eins og slékkarafl. Þegar krafturinn er virkur, byrjar hann á upphafi, keyrir sensorprófanir, tækist við villur fljótt, og sendir gögn yfir 5G til vefþjóns fyrir fjartengt vakstur.

3 Uppsetning vaksturarkerfs fyrir surge arrestors í GIS skápum á 10kV undirstöðum

Eftir vaksturarskipulagi, er kerfið hönnuð og framkvæmt. Hvert netvaksturarkerfi fyrir surge arrestors sendir gögn í innri kerfi undirstöðunnar. Það getur safnað parametrum eins og fjöldi surge arrestors aðgerða, slékkarafl, aðgerðartímasetningar (nákvæmt sekúndum), og toppslékkarafl á aðgerðartímapunktum.

Surge arrestors nota núll-flux slékkaraflsensor til að fá heilt straumskilaboð. Þessi skilaboð fara síðan í Fast Fourier Transform (FFT) – hagnýtt reiknirit sem minnkar reikningastigið samtímis og leyfir hratt reikning á Fourier ummyndunum og sér mótreikning, sem gerir það ómisjanlegt stærðfræðivélar í rafmagnakerfum. FFT deilir straumskilaboð til að greina harmóníkomponenta og greina frekvensbundið harmóní.

GIS í 10kV undirstöðum standa fyrir mikil þriðja harmónísmogun, sem eykur kerfisslækkingu, hækka last, og veikar surge arrester vakstura – sem hættir öryggis og staðfestingu rafmagnakerfa hraðfarandi ferðamála. Því miður tekur kerfið við þriðja harmóníaferð: greining á „þriðja harmóní“ gögnum (þrjú sinnum 50Hz grunnfrekvens) deild í FFT. Samþætt vaksturakerfi tengist surge arrester sensorum gegnum RS485 tengingar, sem leyfir gögn frá upp í 32 switchgear surge arrestors.

3.1 Gögnsgreiðsla og snertileg greining

Samþætt vaksturakerfi notar 5G samskiptamódúl til hræðraskipta gögnum yfir í skýjaþjón. Þjónn greinir surge arrester aðgerðarstaða, virkar villuviðskipti, og sendir gögn reglulega. Sjálfvirk gögnsgreining myndar tillögur – til dæmis, tímahefðar surge arrester skiptur út eða líftímapróf. Safnakerfið styður skipti gögn á ákveðnum tímapunkti og sjálfvirk skipti á óregluleika (sbr. Mynd 2).

3.2 Kerfisvirka og stjórnun

Eftir framkvæmd, ferkerfið vinur heilt straum, þriðja harmóní, og aðgerðargögn til að reikna heilt straum, viðmótsstraum, og aðgerðarupplýsingar – sendir í skýjaþjón yfir 5G. Skýjaþjónn sýnir surge arrester líftímakurvur og aðgerðarvilluviðskipti, sem leyfir rauntíma líftíma og aðgerðarvakstur. Undirstöðu bakendaforritið geymir allar prófangögn, með stillanlegum daglegum skiptitíma og tímapunkta. Ef slékkarafl fer yfir 10% grunnstraums, virkar kerfið villuviðskipti.

Kliflegar tekníska parametrar eru stilltir eins og í Tafla 1. Vaksturarkerfið er sett upp og keyrir, með prufu eftir verkstjórnarkerfi. Það nálgast surge arrester líftíma stjórnun, rauntíma vakstura, og bætir við hjálpverksafla – sem hækka rafmagnakerfis stjórnunaraðilar.

4 Ályktun

Rauntíma vaksturarkerfi fyrir virkan staða surge arrestors í GIS skápum á 10kV undirstöðum sendir safnað gögn yfir í bakenda vaksturarkerfi með 5G lykillögu. Samtímis, í bakenda vaksturarkerfinu, býður það upp á breytuskilyrði surge arrester líftíma og villuviðskipti fyrir surge arrester aðgerð, sem leyfir rauntíma fengu surge arrester líftíma og aðgerðarstaða.

Hönnun og framkvæmd þessa kerfis bætir nákvæmni aðgerðarvakstura fyrir surge arrestors í GIS skápum á 10kV undirstöðum, lætur niður við hjálpverks kostnað, og forðast mikil óhapp. Auk þess, bætir það við rafmagnsöryggis fyrir hraðfarandi ferðamál.