Sistem Pemantauan Online Lanjutan untuk Pelindung Terompet Seng Oksida: Teknologi Kunci dan Diagnosa Kerusakan

1 Arsitektur Sistem Pemantauan Online untuk Penahan Lompatan Oksida Seng

Sistem pemantauan online untuk penahan lompatan oksida seng terdiri dari tiga lapisan: lapisan kontrol stasiun, lapisan panel, dan lapisan proses.

• Lapisan Kontrol Stasiun: Termasuk pusat pemantauan, jam Global Positioning System (GPS), dan sumber jam kode B.

• Lapisan Panel: Terdiri dari Perangkat Elektronik Cerdas (IEDs) pemantauan online.

• Lapisan Proses: Memiliki terminal pemantauan untuk Transformer Potensial (PT) dan Transformer Arus (CT), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Dalam sistem ini, setiap perangkat memiliki fungsi yang berbeda:

• Pusat Pemantauan: Mengklasifikasikan dan mengagregasi data status penahan lompatan oksida seng, menganalisis kondisi operasional setiap unit. Operator dapat mengakses kinerja penahan secara real-time melalui backend sistem. Informasi divisualisasikan melalui laporan, grafik statistik, dan kurva, memastikan interaksi yang ramah pengguna. Jika ada kerusakan, sistem akan memicu alarm segera untuk mempromosikan perbaikan tepat waktu, menjaga operasional penahan.

• IEDs Pemantauan Online: Berfungsi sebagai perantara komunikasi antara terminal pemantauan (yang tidak dapat langsung terhubung ke pusat) dan pusat pemantauan. Mereka mengurai dan mentransmisikan data, memungkinkan aliran informasi tanpa hambatan.

• Terminal Pemantauan: Berfungsi sebagai pengumpul data front-end, melacak parameter lingkungan (suhu, kelembaban), arus bocor resistif, dan tingkat pencemaran penahan. Mereka juga mencatat jumlah sambaran petir dengan presisi tinggi. Data yang dikumpulkan ditransmisikan ke pusat pemantauan melalui lapisan panel, memberdayakan manajer untuk membuat keputusan berbasis data.

2 Poin Penting Teknologi Pemantauan Online untuk Penahan Lompatan Oksida Seng
2.1 Sinkronisasi Waktu Sistem Pemantauan Online

Penelitian tentang metode arus resistif dasar dan analisis harmonis untuk penahan lompatan oksida seng menunjukkan bahwa sinkronisasi operasi sampling sangat mempengaruhi hasil pemantauan. Meskipun nilai arus bocor yang dipantau sangat kecil, kesalahan kecil dapat menyebabkan penyimpangan besar. Oleh karena itu, sistem pemantauan online membutuhkan sinkronisasi sampling yang tinggi, memerlukan teknisi untuk kalibrasi waktu sistem. Ada dua metode yang tersedia:

• Sinkronisasi Berbasis GPS: Mencapai sinkronisasi dalam 2ns, meminimalkan kesalahan waktu;

• Sinkronisasi Jam Kode IRIG-B: Memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat, memastikan transmisi sinyal yang stabil dan penerimaan sinyal dengan presisi tinggi. Namun, presisi yang berlebihan meningkatkan biaya—teknisi harus memilih presisi (1μs, 1ms, 10ms, 1s) berdasarkan persyaratan resolusi minimum sistem.

Sinkronisasi jam kode IRIG-B adalah solusi hemat biaya. Meskipun kurang presisi dibandingkan GPS, ia memenuhi kebutuhan sistem. Oleh karena itu, teknisi dapat menggunakan IRIG-B untuk sinkronisasi untuk memastikan konsistensi sampling.

2.2 Reduksi Noise pada Sinyal Pemantauan Online

Pengumpulan data penahan lompatan oksida seng menghadapi banyak gangguan. Dengan arus bocor yang sangat kecil, noise yang tidak diproses menyebabkan penyimpangan pemantauan, gagal mencerminkan status perangkat yang sebenarnya. Teknisi harus memilih algoritma reduksi noise yang sesuai—denoising wavelet digunakan secara luas: ia mendekomposisi sinyal, mempertahankan konten yang valid, mengatur koefisien yang tidak berguna menjadi 0, dan mengekstrak informasi yang dapat digunakan setelah dekomposisi berulang.

2.3 Diagnosa Kerusakan dalam Pemantauan Online
2.3.1 Signifikansi Diagnosa Kerusakan

Seiring skala peralatan listrik meningkat, keamanan sistem listrik menjadi penting. Kerusakan mengganggu pasokan listrik dan berisiko bagi keselamatan personel—membuat pemantauan online dan diagnosa kerusakan penahan lompatan oksida seng sangat penting. Sistem memantau kondisi isolasi, memprediksi risiko, dan mendukung perawatan. Namun, data online sangat banyak, kompleks, dan redundan, mengganggu akurasi pemantauan.

Untuk memastikan presisi diagnosa, teknisi memproses data: menghapus redundansi, memperbaiki kesalahan, dan memberikan input yang andal. Selain itu, arus resistif penahan oksida seng dipengaruhi oleh cuaca, suhu, medan magnet, dan gangguan sinyal—meningkatkan kesulitan diagnosa. Pengolahan data yang efektif melalui cara teknis sangat penting untuk diagnosa.

2.3.2 Algoritma Fusi Informasi Multi-Sensor

Algoritma fusi informasi, fundamental dalam pemrosesan data pemantauan online, mengintegrasikan informasi multi-level untuk analisis komprehensif. Algoritma fusi multi-sensor menggunakan data dari sensor-sensor multiple, menghindari interferensi harmonis melalui perhitungan, dan secara akurat mencerminkan status penahan secara real-time. Algoritma umum termasuk:

• Metode Pembatasan Tersemat: Membatasi parameter yang dikumpulkan oleh sensor (fase asli dan intrinsik) untuk memastikan solusi unik. Sistem mengakuisisi data penahan secara real-time melalui sensor dan mengekstrak informasi kunci berdasarkan karakteristik perangkat;

• Metode Kombinasi Bukti: Mengekstrak data operasional, menghitung berdasarkan status penahan, dan memberikan dasar penilaian kerusakan;

• Metode Jaringan Saraf Tiruan (ANN): Menggunakan pembelajaran mesin untuk diagnosa. Pertama, merancang topologi khusus untuk sensor; kedua, memetakan pola data melalui interaksi jaringan-lingkungan; akhirnya, melatih model untuk mendeteksi kerusakan secara otomatis.

2.3.3 Metode Analisis Relasional Abu-abu

Sebagai pendekatan diagnosa kerusakan umum untuk penahan lompatan oksida seng, metode analisis relasional abu-abu fokus pada analisis statistik faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan. Ia mengkuantifikasi dampak berbagai faktor terhadap kerusakan penahan dengan memplot kurva fitting. Dalam praktiknya, bandingkan perubahan bentuk kurva: derajat fitting kurva yang lebih tinggi menunjukkan korelasi yang lebih kuat antara faktor kerusakan real-time dan status kerusakan aktual penahan.

Untuk diagnosa, sudut hilang dielektrik penahan biasanya diatur sebagai urutan referensi X₁, sementara parameter seperti suhu, kelembaban, dan arus bocor berfungsi sebagai urutan perbandingan X_i. Menggunakan model analisis relasional abu-abu untuk menghitung korelasi antara setiap faktor dan sudut hilang dielektrik memungkinkan identifikasi tepat penyebab utama kerusakan, memberikan dukungan data untuk keputusan diagnosa.

Data yang diperoleh dinormalisasi, dan koefisien korelasi ζ_j(k) dan derajat korelasi γ_j antara setiap data dihitung.

2.4 Perangkat Lunak Ahli Pemantauan Online

Perangkat lunak ahli pemantauan online untuk penahan lompatan oksida seng, sebagai sub-perangkat lunak dari sistem pemantauan online, memiliki berbagai fungsi. Tidak hanya memantau transformator, mendeteksi peluruhan parsial dan kondisi gas dalam minyak, tetapi juga memantau pemutus sirkuit dan peralatan kapasitif. Ia mendukung pengaturan parameter pra-alarm untuk sistem dan melakukan manajemen peralatan stasiun.

Selain itu, perangkat lunak ahli pemantauan online memungkinkan manajemen preset yang ditentukan pengguna, memfasilitasi pengguna untuk melihat data historis dan saat ini, serta memeriksa status real-time peralatan. Setelah masuk ke sistem, pengguna dapat mengquery data sesuai kebutuhan, memberikan referensi untuk pengambilan keputusan mereka.

3 Kesimpulan

Kerusakan penahan lompatan oksida seng dapat berdampak serius pada operasional aman sistem grid listrik. Oleh karena itu, deteksi real-time melalui sistem pemantauan online sangat penting untuk menggenggam informasi kerusakan dengan akurat dan melakukan penanganan tepat waktu.

Sistem pemantauan online untuk penahan lompatan oksida seng mencapai pemantauan real-time melalui operasi koordinatif pusat pemantauan, perangkat IED pemantauan online, dan terminal pemantauan, menyelesaikan pengumpulan, transmisi, dan pemrosesan informasi data. Sementara itu, dengan mengoptimalkan teknologi kunci seperti sinkronisasi waktu sistem, denoising sinyal pemantauan, dan diagnosa kerusakan, ia menyediakan data yang akurat ke sistem, memastikan operasional yang stabil dari penahan lompatan oksida seng dan memperkuat keamanan grid listrik.