Pagsisilbing ng signal ng pagkakalindol sa switchgear
Pagsusuri ng Signal ng Pagkakalindog para sa Paghahanda ng Kalusugan ng Circuit Breaker (CB)
Panimula
Sa panahon ng pagbubukas at pagsasara ng circuit breaker (CB), ginagawa ang isang signal ng pagkakalindog. Ang signal na ito ay naglalaman ng mahahalagang impormasyon tungkol sa kalusugan ng kagamitan, kasama ang oras ng pagbubukas ng arko ng kontak, na maaaring magpahiwatig ng pagkasira, mga mekanikal na isyu, o iba pang potensyal na problema. Isa sa mga mahahalagang aspeto ng paghahanda ng kalusugan ng CB ay ang pagsukat ng ablation ng mga kontak ng switchgear, na tumutukoy sa gradual na pagkakapit ng mga arking kontak dahil sa pagkawala ng materyales sa bawat operasyon.
Pagsukat ng Ablation ng Mga Kontak ng Switchgear
Ang mga arking kontak ng CB ay unti-unting lumiliit habang nababawasan sila sa bawat operasyon. Ang proseso ng ablation na ito ay nagdudulot ng pagkaantala sa oras ng pagtungo ng mga arking kontak, na maaaring mapagmasdan gamit ang mga signal ng pagkakalindog. Ang inihahandang paraan ay kasama ang pagsukat ng signal ng pagkakalindog mula sa balat ng CB gamit ang accelerometer. Ang nakuhang data ay maaaring gamitin sa dalawang pangunahing paraan:
Paghahambing ng Pattern ng Pagkakalindog sa Tala ng Sanggunian:
Pagsusukat ng Pagkakaiba: Sa pamamagitan ng paghahambing ng nakuha na pattern ng pagkakalindog sa tala ng sanggunian (isang kilalang malusog na estado ng CB), maaari kang magsukat ng pagkakaiba sa pagitan ng dalawa. Ang paghahambing na ito ay maaaring tumulong sa pag-identify ng mga pagbabago sa pag-uugali ng CB sa loob ng panahon, tulad ng pagtaas ng mga antala sa pagtungo ng kontak dahil sa ablation.
Pagtatakda ng Threshold: Maaaring itakda ang threshold upang i-trigger ang isang alerto kung ang pagkakaiba ay lumampas sa isang tiyak na antas, na nagpapahiwatig na ang mga kontak ay lubhang napinsala at maaaring kailanganin ng pagmamanntenance o pagpalit.
Pagdidetect ng Interval ng Oras:
Pagsusuri ng Interval ng Oras: Sa pamamagitan ng pagsusuri ng interval ng oras sa pagitan ng mga pangunahing pangyayari sa signal ng pagkakalindog (halimbawa, ang oras ng pagbubukas at pagsasara ng kontak), maaari kang makadetect ng mga pagbabago sa mekanikal na timing ng CB. Halimbawa, habang napinsala ang mga kontak, ang interval ng oras sa pagitan ng simula ng proseso ng pagbubukas at aktwal na paghihiwa ng mga kontak ay maaaring tumaas, na nagpapahiwatig ng progresibong ablation.
Pagdidetect ng Mekanikal na Problema
Ang pagsusuri ng pagkakalindog ay maaari ring gamitin upang makadetect ng mga mekanikal na problema sa CB. Isa sa mga epektibong paraan para dito ay ang paggamit ng Dynamic Time Warping (DTW), isang algoritmo na nag-aalign at nagpapahambing ng data ng time series, kahit hindi sila perpektong nagsasynchronize. Ang DTW ay partikular na kapaki-pakinabang para sa pagdidetect ng subtle changes sa pattern ng pagkakalindog na maaaring magpahiwatig ng mga mekanikal na anomaly, tulad ng misalignment, loose components, o pagkasira sa mga moving parts.
Mga Hakbang para sa Paggamit ng DTW sa Pagsusuri ng Pagkakalindog ng CB:
Pagkolekta ng Data:
I-install ang mga accelerometer sa balat ng CB upang makolekta ng data ng pagkakalindog sa panahon ng pagbubukas at pagsasara ng operasyon.
Kolektahin ang baseline (sanggunian) data ng pagkakalindog mula sa malusog na CB para sa paghahambing.
Preprocessing:
Isalin at i-normalize ang mga signal ng pagkakalindog upang alisin ang noise at siguraduhin ang konsistensiya sa pagitan ng iba't ibang pagsukat.
Segregate ang data ng pagkakalindog sa mga relevant na interval ng oras na tumutugon sa mga tiyak na pangyayari (halimbawa, pagbubukas ng kontak, pagsasara ng kontak).
Paggamit ng Algoritmo ng DTW:
I-apply ang algoritmo ng DTW upang paghambingin ang nakuha na pattern ng pagkakalindog sa data ng sanggunian.
I-kalkula ang distansya (o similarity score) sa pagitan ng dalawang pattern. Ang mas malaking distansya ay nagpapahiwatig ng mas malaking pagkakaiba mula sa normal na kondisyon ng operasyon.
Pagdidetect ng Anomaly:
Itakda ang mga threshold para sa distansya ng DTW upang makadetect kung ang pattern ng pagkakalindog ay lumalampas sa isang tiyak na antas mula sa sanggunian.
Gamitin ang mga threshold na ito upang flaggin ang mga potensyal na mekanikal na isyu, tulad ng misalignment, pagkasira, o iba pang mga kapaso.
Continuous Monitoring & Periodic Measurement:
Ipapatupad ang continuous monitoring sa pamamagitan ng regular na koleksyon ng data ng pagkakalindog at paghahambing nito laban sa sanggunian gamit ang DTW.
Gumawa ng periodic measurements upang sundin ang long-term health ng CB at makadetect ng mga trend sa mekanikal na degradation.
Halimbawa: Pagsusuri ng Pagkakalindog Gamit ang DTW para sa High-Voltage (HV) CBs
Sa ipinagbibigay na graph, ipinapakita ang isang pagsusuri ng pagkakalindog gamit ang DTW para sa HV CB. Ang graph na ito ay maaaring ipakita ang mga sumusunod:
X-Axis: Oras (o sample index) na kumakatawan sa duration ng operasyon ng CB (pagbubukas o pagsasara).
Y-Axis: Amplitude ng pagkakalindog o isang derived metric (halimbawa, acceleration) mula sa accelerometer.
Reference Curve: Isang smooth na curve na kumakatawan sa pattern ng pagkakalindog ng malusog na CB.
Test Curve: Isang potentially irregular na curve na kumakatawan sa pattern ng pagkakalindog ng CB na may suspek na mekanikal na isyu.
DTW Distance: Isang value o curve na nagpapakita ng similarity o dissimilarity sa pagitan ng reference at test curves. Ang mas mataas na DTW distance ay nagpapahiwatig ng mas malaking pagkakaiba mula sa normal na kondisyon ng operasyon.
Sa pamamagitan ng pagsusuri ng DTW distance sa loob ng panahon, maaari kang makadetect ng mga pagbabago sa mekanikal na pag-uugali ng CB, tulad ng pagtaas ng pagkasira o misalignment, kahit bago pa man maging critical ang mga isyu na ito.
Kakulungan
Ang pagsusuri ng signal ng pagkakalindog, lalo na gamit ang Dynamic Time Warping (DTW), ay nagbibigay ng isang powerful na diagnostic tool para sa paghahanda ng kalusugan ng mga circuit breakers. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga pattern ng pagkakalindog sa data ng sanggunian at pagdidetect ng mga pagbabago sa mga interval ng oras ng mga tiyak na pangyayari, maaari kang makadetect ng mga mekanikal na isyu, pagsusuri ng ablation ng kontak, at pagpredict ng potensyal na mga pagkasira. Ang paraan na ito ay angkop para sa continuous monitoring at periodic inspections, na nagse-ensure na ang mga CB ay nananatiling reliable at ligtas sa buong operational life nila.
