Gelişmiş Çinko Oksit Fırtına Tutucu için Çevrimiçi İzleme Sistemi: Ana Teknolojiler ve Arıza Teşhisi

1 Oksit Cinko Fıçılık Sistemlerinin Çevrimiçi İzleme Sistemi Mimarisi

Oksit cinko fıçılık sistemlerinin çevrimiçi izleme sistemi, istasyon kontrol katmanı, bölme katmanı ve süreç katmanı olmak üzere üç katmandan oluşur.

• İstasyon Kontrol Katmanı: Bir izleme merkezi, Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) saati ve B - kodlu saat kaynağı içerir.

• Bölme Katmanı: Çevrimiçi izleme Akıllı Elektronik Cihazlar (IEDs) ile oluşur.

• Süreç Katmanı: Potansiyel Dönüştürücüler (PT'ler) ve Akım Dönüştürücüler (CT'ler) için izleme terminallerini içerir, Şekil 1'de gösterildiği gibi.

Bu sistemde, her cihaz belirli bir işlevi yerine getirir:

• İzleme Merkezi: Oksit cinko fıçılık sistemlerinin durum verilerini sınıflandırır ve toplar, her bir ünitenin çalışma durumunu analiz eder. Operatörler, sistem arka ucundan gerçek zamanlı performans bilgilerine erişebilir. Bilgiler, raporlar, istatistiksel grafikler ve eğriler aracılığıyla ekranda görselleştirilerek kullanıcı dostu bir etkileşim sağlar. Arızalar durumunda, sistem anında uyarıları tetikleyerek zamanında sorun gidermesini sağlar, böylece fıçılık operasyonlarını korur.

• Çevrimiçi İzleme IEDs: İzleme terminalleri (merkeze doğrudan bağlanamayan) ve izleme merkezi arasında iletişim aracı olarak görev yapar. Verileri ayrıştırıp aktararak, bilgi akışını sağlar.

• İzleme Terminalleri: Ön uç veri toplayıcıları olarak görev yapar, çevre parametrelerini (sıcaklık, nem), dirençli sızıntı akımı ve fıçılık kirliliği düzeylerini takip eder. Ayrıca, yüksek hassasiyetle yıldırım darbe sayısını kaydeder. Toplanan veriler, yöneticilerin veri tabanlı kararlar almasını sağlayacak şekilde bölme katmanı aracılığıyla izleme merkezine iletilir.

2 Oksit Cinko Fıçılık Sistemlerinin Çevrimiçi İzleme Teknolojisinin Ana Noktaları
2.1 Çevrimiçi İzleme Sistemlerinin Zaman Senkronizasyonu

Oksit cinko fıçılık sistemleri için temel dirençli akım yöntemi ve harmonik analiz üzerine yapılan araştırmalar, örnekleme işlemlerinin senkronizasyonunun izleme sonuçlarına önemli ölçüde etki ettiğini ortaya koymuştur. Gözlenen sızıntı akımı değerleri olağanüstü küçük olmasına rağmen, küçük hatalar büyük sapmalara neden olabilir. Bu nedenle, çevrimiçi izleme sistemleri yüksek oranda örneklem senkronizasyonu gerektirir, teknisyenlerin sistem zamanını kalibre etmesi gerekmektedir. İki yöntem mevcuttur:

• GPS Tabanlı Senkronizasyon: 2ns içinde senkronizasyonu sağlar, zaman hatalarını en aza indirir;

• IRIG - B Kodlu Saat Senkronizasyonu: Güçlü interferans karşıtlığına sahiptir, sinyal iletiminde ve yüksek hassasiyetli sinyal alımında istikrar sağlar. Ancak, aşırı hassasiyet maliyetleri artırır; teknisyenler, sistem minimum çözünürlük gerekliliklerine göre hassasiyeti (1μs, 1ms, 10ms, 1s) seçmelidir.

IRIG - B kodlu saat senkronizasyonu maliyet etkili bir çözümdür. GPS kadar hassas olmasa da, sistem gereksinimlerini karşılar. Bu nedenle, teknisyenler örneklem tutarlılığını sağlamak için IRIG - B kullanabilirler.

2.2 Çevrimiçi İzleme Sinyallerinde Gürültü Azaltma

Oksit cinko fıçılık sistemleri için veri toplama, birçok interferansla karşı karşıyadır. Sızıntı akımı olağanüstü küçük olduğundan, işlenmemiş gürültü, monitörlemenin sapmalarına neden olur ve cihazın gerçek durumunu yansıtmaz. Teknisyenler uygun gürültü azaltma algoritmalarını seçmelidir; dalgacık gürültü azaltması yaygın olarak kullanılır: sinyalleri ayrıştırır, geçerli içeriği korur, işe yaramayan katsayıları sıfırlar ve tekrarlayan ayrıştırmadan sonra kullanılabilir bilgiyi çıkarır.

2.3 Çevrimiçi İzlemede Arıza Tanılama
2.3.1 Arıza Tanılamanın Önemi

Elektrik ekipmanları ölçeğin büyümesiyle birlikte, elektrik sistem güvenliği kritik önem kazanmıştır. Arızalar, elektrik sağlamasını bozar ve personel güvenliğini riske atar; bu nedenle, oksit cinko fıçılık sistemlerinin çevrimiçi izleme ve arıza tanılama çok önemlidir. Sistem yalıtım koşullarını izler, riskleri tahmin eder ve bakım işlemlerini destekler. Ancak, çevrimiçi veriler çok fazla, karmaşık ve gereksizdir, bu da izleme doğruluğuna müdahale eder.

Tanılama doğruluğunu sağlamak için, teknisyenler verileri ön işleme tabi tutar: gereksiz verileri kaldırır, hataları düzeltir ve güvenilir girişler sağlar. Ayrıca, oksit cinko fıçılık dirençli akımı, hava durumu, sıcaklık, manyetik alan ve sinyal interferansından etkilenebilir; bu, tanılamanın zorluğunu artırır. Etkili veri işleme, teknik yollarla arıza tanılama için hayati öneme sahiptir.

2.3.2 Çok Sensörlü Bilgi Birleştirme Algoritması

Bilgi birleştirme algoritmaları, çevrimiçi izleme veri işleme için temeldir, çok seviyeli bilgileri kapsamlı bir analiz için entegre eder. Çok sensörlü birleştirme algoritmaları, birden fazla sensörden elde edilen verileri kullanır, harmonik interferansı hesaplamalarla önler ve gerçek zamanlı fıçılık durumunu doğru bir şekilde yansıtır. Yaygın kullanılan algoritmalar şunlardır:

• Yerleşik Kısıtlama Yöntemi: Sensör tarafından toplanan parametreleri (orijinal ve intrinsik fazlar) kısıtlar, tek çözümü sağlar. Sistem, sensörler aracılığıyla gerçek zamanlı fıçılık verilerini elde eder ve cihaz özellikleri temelinde anahtar bilgileri çıkarır;

• Belge Birleştirme Yöntemi: İşletim verilerini çıkarır, fıçılık durumlarına dayalı hesaplama yapar ve arıza tespiti için temel sağlar;

• Yapay Sinir Ağları (ANN) Yöntemi: Makine öğrenimi ile tanılamada kullanılır. İlk olarak, sensöre özgü topolojiler tasarlanır; ikinci olarak, ağ - çevre etkileşimi aracılığıyla veri desenlerini haritalar; son olarak, modelleri otomatik arıza tespiti için eğitir.

2.3.3 Gri İlişkisel Analiz Yöntemi

Gri ilişkisel analiz yöntemi, oksit cinko fıçılık sistemleri için yaygın bir arıza tanılama yaklaşımıdır ve birçok arıza etkileyici faktör üzerinde istatistiksel analize odaklanır. Farklı faktörlerin fıçılık arızalarına etkisini uyarlama eğrileri çizerek nicelendirir. Uygulamada, eğri şekillerindeki değişimleri karşılaştırır: daha yüksek uyarlama dereceleri, gerçek zamanlı arıza faktörleri ile fıçılıkların gerçek arıza durumu arasındaki güçlü bir ilişkiyi gösterir.

Tanılamada, genellikle fıçılığın dielektrik kayma açısı referans dizisi X₁ olarak ayarlanırken, sıcaklık, nem ve sızıntı akımı gibi parametreler karşılaştırma dizileri X_i olarak hizmet eder. Gri ilişkisel analiz modeli, her faktörün dielektrik kayma açısına olan ilişkisini hesaplayarak, ana arıza nedenlerini hassas bir şekilde belirleme ve tanısal kararlar için veri desteği sağlama imkanı sunar.

Elde edilen veriler normalleştirilir ve her veri arasındaki ilinti katsayısı ζ_j(k)) ve ilinti derecesi γ_j hesaplanır.

2.4 Çevrimiçi İzleme Uzman Yazılımı

Oksit cinko fıçılık sistemleri için çevrimiçi izleme uzman yazılımı, çevrimiçi izleme sisteminin bir alt yazılımı olarak çeşitli işlevlere sahiptir. Hem transformatorları izleyebilir, yağdaki kısmi deşarj ve gaz durumlarını tespit edebilir, hem de devre kesicileri ve kapasitif ekipmanları izleyebilir. Sistem için önceden uyarı parametrelerini ayarlama ve alt istasyon ekipman yönetimini destekler.

Ayrıca, çevrimiçi izleme uzman yazılımı, kullanıcı tanımlı önceden belirlenmiş yönetim özelliklerini sağlar, kullanıcıların geçmiş ve güncel verilere bakmalarına, ekipmanların gerçek zamanlı durumunu kontrol etmelerine olanak tanır. Sisteme giriş yaptıktan sonra, kullanıcılar ihtiyaç duydukları verileri sorgulayabilir, karar almaları için referans sağlar.

3 Sonuç

Oksit cinko fıçılık sistemlerindeki arızalar, elektrik şebekesi sistemlerinin güvenli işlemesini ciddi şekilde etkileyebilir. Bu nedenle, çevrimiçi izleme sistemi aracılığıyla gerçek zamanlı tespit, arıza bilgilerini doğru bir şekilde ele almak ve zamanında müdahale etmek için hayati önem taşır.

Oksit cinko fıçılık sistemleri için çevrimiçi izleme sistemi, izleme merkezi, çevrimiçi izleme IED-Business cihazları ve izleme terminallerinin koordineli çalışmasıyla gerçek zamanlı izleme gerçekleştirir, veri bilgilerinin toplanmasını, iletimini ve işleme işlemlerini tamamlar. Aynı zamanda, sistem zaman senkronizasyonu, izleme sinyallerinin gürültü azaltılması ve arıza tanılama gibi ana teknolojileri optimize ederek, sisteme doğru veri sağlar, oksit cinko fıçılık sistemlerinin istikrarlı çalışmasını sağlar ve elektrik şebekesinin güvenliğini güçlendirir.