10kV GIS క్యూబికల్‌లో సర్జ్ ఆరెస్టర్ల నిజసమయ నిరీక్షణ: రైల్వే శక్తి వ్యవస్థ భద్రతను పెంచుకోవడం

1 పరిశోధన ప్రశ్న

మెటల్ - ఆక్సైడ్ సర్జ్ అర్రెస్టర్లు, క్యాబినెట్లలో సీల్ చేయబడినవి, వ్యవస్థా వోల్టేజ్‌ని నిరంతరం ఎదుర్కొంటాయి, ఇది వయస్కత ఫెయిల్యూర్లకు, ముఖ్యంగా బ్రేక్‌డ్వన్/ప్రచందనకు దారుణమైన వ్యవహారాలను రోగించేందుకు వ్యవస్థా వైద్య అగ్నిని రోగించుకుంటుంది. అందువల్ల, గమనిక పరిశోధన/పరిక్లను సాధారణంగా చేయాలి. సాధారణ మూడు-ఐదు వార్షిక చక్రంలో పరిశోధన (వైద్య క్షేపణ, అర్రెస్టర్ తొలగించడం; బదిలీ అవసరం ఉంటే మళ్ళీ ప్రతిష్టాపన) ఆమోదం లేని భావనలను రోగించుకుంటుంది మరియు స్థలం/పర్యావరణం-నుండి మానదండాలను తెలియజేయడం క్షేత్రంలో సమస్యలను కలిగించుకుంటుంది.

2 10kV GIS క్యాబినెట్ సర్జ్ అర్రెస్టర్ నిరీక్షణ సిద్ధాంతం

హైస్పీడ్ రైల్వే భద్రతను ఉంచడానికి, 10kV GIS క్యాబినెట్ అర్రెస్టర్ స్థితిని నిరంతరం నిరీక్షించడానికి, పని జీవితాన్ని విచారించడానికి, మరియు కాలానికి అందించబడినవిని సమయోపరి బదిలీ చేయడానికి, ఒక నిరీక్షణ వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయడం అనివార్యం.

సాధారణ GIS క్యాబినెట్ పనితీరులో, అర్రెస్టర్లు ఉప్పు ప్రతిఘటనను చూపుతాయి; గ్రౌండ్ ప్రశ్నల సమయంలో, వారు శక్తిని విడుదల చేసి, తర్వాత త్వరగా ఉప్పు ప్రతిఘటనను పునరుద్ధారణం చేసి గ్రౌండ్ కరెంట్ను బ్లాక్ చేస్తారు. సాధారణంగా, లీకేజ్ కరెంట్ (మైక్రోఏంపీ లక్షణాలు, ~10mA రెసిస్టీవ్ కాంపోనెంట్) చాలా చిన్నది. వయస్కత లేదా ఆప్షన్ నష్టం రెసిస్టీవ్ లీకేజ్ కరెంట్ను పెంచుతుంది, కానీ చిన్న సమస్యలు అందాలు చేయడం తో సమయోపరి ప్రభావాలను గుర్తించడంలో బాధకం అవుతుంది, మరియు రైల్వే భద్రతను చెప్పించేందుకు సంబంధించిన ముఖ్యమైన సంకేతాన్ని చెప్పించుకుంటుంది. అందువల్ల, రెసిస్టీవ్ కరెంట్ విశ్లేషణ మరియు విధానాలు (కంపెన్సేషన్, మొత్తం లీకేజ్ కరెంట్, మూడవ హార్మోనిక్) అవసరం ఉంటాయి.

భద్రతను పెంచడానికి, లీకేజ్-కరెంట్-నిరీక్షణ సమగ్ర యూనిట్ (సిద్ధాంతం ఫిగర్ 1 లో) డిజైన్ చేయాలి. ఇది అనేక అర్రెస్టర్లను ఓన్లైన్ నిరీక్షిస్తుంది, లీకేజ్ కరెంట్ వంటి పారామెటర్లను ట్రాక్ చేస్తుంది. పవర్ ఆన్ అయినప్పుడు, ఇది ఇనిషయలైజేస్ చేస్తుంది, సెన్సర్ చక్రాలను చేరుకుంటుంది, త్రుత్రాలను త్వరగా దూరం చేస్తుంది, మరియు 5G ద్వారా డేటాను సర్వర్లకు అప్లోడ్ చేస్తుంది దూరం నుండి నిరీక్షణ చేయడానికి.

3 10kV సబ్ స్టేషన్లోని GIS క్యాబినెట్ల్లోని సర్జ్ అర్రెస్టర్ల నిరీక్షణ వ్యవస్థ అమలు

నిరీక్షణ సిద్ధాంతం దృష్ట్యా, వ్యవస్థను డిజైన్ చేయాలి మరియు అమలు చేయాలి. ప్రతి ఓన్లైన్ సర్జ్ అర్రెస్టర్ నిరీక్షణ ఉపవ్యవస్థ డేటాను అంతర్ సబ్ స్టేషన్ వ్యవస్థకు పంపుతుంది. ఇది అర్రెస్టర్ పన్నుల సంఖ్యను, లీకేజ్ కరెంట్, పని టైమ్ స్టాంప్స్ (సెకన్ యాక్యురెసీతో), పని సమయంలో పీక్ డిస్చార్జ్ కరెంట్ వంటి పారామెటర్లను సేకరించవచ్చు.

సర్జ్ అర్రెస్టర్లు థ్రూ-కోర్ జీరో-ఫ్లక్స్ లీకేజ్ కరెంట్ సెన్సర్లను ఉపయోగించి మొత్తం కరెంట్ సిగ్నల్స్ను పొందుతాయి. ఈ సిగ్నల్స్ తర్వాత Fast Fourier Transform (FFT) ద్వారా ప్రయోగించబడతాయి - ఇది కంప్యూటేషనల్ కంప్లెక్సిటీని తగ్గించుకుంటుంది, ఫోరియర్ ట్రాన్స్ఫార్మ్ మరియు వాటి విలోమాలను త్వరగా లెక్కించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది పవర్ వ్యవస్థలలో అనివార్యమైన గణిత సాధనం. FFT కరెంట్ సిగ్నల్స్ను విఘటన చేస్తుంది, హార్మోనిక్ కాంపోనెంట్లను గుర్తించి, ఆఫ్రికా-భిత్తిక హార్మోనిక్లను విశ్లేషిస్తుంది.

10kV సబ్ స్టేషన్లోని GIS లో మూడవ హార్మోనిక్ దూషణ గాఢంగా ఉంటుంది, ఇది వ్యవస్థ నష్టాలను పెంచుతుంది, లోడ్లను పెంచుతుంది, మరియు అర్రెస్టర్ నిరీక్షణను ప్రభావితం చేస్తుంది - రైల్వే పవర్ వ్యవస్థ భద్రతను మరియు స్థిరతను ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, వ్యవస్థ మూడవ హార్మోనిక్ విధానాన్ని అభివృద్ధి చేస్తుంది: FFT ద్వారా విఘటన చేయబడిన "మూడవ హార్మోనిక్" డేటాను (50Hz మూల తరంగదైరికి మూడు రెట్లు) విశ్లేషిస్తుంది. సమగ్ర నిరీక్షణ యూనిట్ RS485 ఇంటర్ఫేస్‌ల ద్వారా అర్రెస్టర్ సెన్సర్లను కనెక్ట్ చేస్తుంది, ఇది గరిష్టంగా 32 స్విచ్‌గేర్ అర్రెస్టర్ల డేటాను సేకరించడానికి అనుమతిస్తుంది.

3.1 డేటా ప్రసారం మరియు స్మార్ట్ విశ్లేషణ

సమగ్ర నిరీక్షణ యూనిట్ 5G కమ్యునికేషన్ మాడ్యూల్ ఉపయోగించి పరిక్షణ డేటాను త్వరగా క్లోడ్ ప్లాట్ఫార్మ్‌కు ప్రసారిస్తుంది. ప్లాట్ఫార్మ్ అర్రెస్టర్ పని స్థితులను విశ్లేషిస్తుంది, అసాధారణాలకు అలర్ట్లను ప్రారంభిస్తుంది, మరియు ప్రాయోజికంగా డేటాను అప్లోడ్ చేస్తుంది. అవత్యమైన డేటా విశ్లేషణ ప్రత్యేక సూచనలను తోడ్పాటు - ఉదాహరణకు, సమయోపరి అర్రెస్టర్ బదిలీ లేదా జీవిత చక్రం ప్రక్కలపులను జనరేట్ చేస్తుంది. అక్విజిషన్ వ్యవస్థ స్థిరమైన డేటా అప్లోడ్లను మరియు అసాధారణ సమయాలలో సక్రమ అప్లోడ్లను ఆప్ట్ (ఫిగర్ 2 లో చూపించబడింది).

3.2 వ్యవస్థ పని మరియు నిర్వహణ

అమలు చేయబడిన తర్వాత, యూనిట్ మొత్తం కరెంట్, మూడవ హార్మోనిక్, మరియు పని డేటాను లెక్కించడం ద్వారా మొత్తం కరెంట్, రెసిస్టీవ్ కరెంట్, మరియు పని సమాచారాన్ని లెక్కించుకుంటుంది - 5G ద్వారా క్లోడ్‌కు ప్రసారం. క్లోడ్ ప్లాట్ఫార్మ్ అర్రెస్టర్ జీవిత చక్రం వక్రాలను మరియు చర్య అలర్ట్లను ప్రదర్శిస్తుంది, నిరంతరం జీవిత చక్రం మరియు పని స్థితులను నిరీక్షించడానికి అనుమతిస్తుంది. సబ్ స్టేషన్ బ్యాకెండ్ సాఫ్ట్వేర్ అన్ని పరిక్షణ డేటాను స్టోర్ చేస్తుంది, ప్రతిరోజు అప్లోడ్ స్పీడ్లను/సమయాలను కన్ఫిగర్ చేయవచ్చు. లీకేజ్ కరెంట్ బేస్లైన్ యొక్క 10% కంటే ఎక్కువ ఉంటే, వ్యవస్థ అలర్ట్లను ప్రారంభిస్తుంది.

ముఖ్య తక్షణాత్మక పారామెటర్లను టేబుల్ 1 లో సెట్ చేయబడుతుంది. నిరీక్షణ వ్యవస్థ స్థాపించబడి మరియు పని చేస్తుంది, ఇది సాధనా పరిక్లను అనుసరించి డీబగ్ చేయబడుతుంది. ఇది అర్రెస్టర్ జీవిత చక్ర నిర్వహణను, నిరంతరం నిరీక్షణను, మరియు ప్రస్తుత పరిక్లన సమర్థాన్ని పెంచుతుంది - పవర్ వ్యవస్థ నిర్వహణ మానదండాలను పెంచుతుంది.

4 సారాంశం

10kV సబ్ స్టేషన్లోని GIS క్యాబినెట్ల్లోని సర్జ్ అర్రెస్టర్ల పని స్థితిని నిరంతరం నిరీక్షించడానికి రియల్-టైమ్ నిరీక్షణ వ్యవస్థ సేకరించబడిన డేటాను 5G వైలెస్ ప్రసారం ద్వారా బ్యాకెండ్ నిరీక్షణ వ్యవస్థకు ప్రసారిస్తుంది. అలాగ