Met de continue vooruitgang van smart grid-technologie spelen intelligente monitoring systemen een steeds belangrijkere rol in het voorkomen en oplossen van storingen in spanningstransformatoren. Deze moderne intelligente monitoring systemen kunnen cruciale parameters van spanningstransformatoren in real-time verzamelen, zoals niveaus van partiële ontlading, temperatuur en oliekwaliteit, en gebruikmaken van data-analysealgoritmen om de gezondheidstoestand van de apparatuur te beoordelen, waardoor vroege waarschuwingen voor storingen en nauwkeurige locatiebepaling van problemen mogelijk worden.
In laagspanningssystemen bestaat intelligente monitoring voornamelijk uit partiële ontladingsmonitoring, temperatuurmonitoring en geïntegreerde slimme monitoring. Partiële ontladingsmonitoring wordt meestal bereikt door hoogfrequentie stroomtransformatoren of ultrasone sensoren te installeren, wat real-time tracking van interne ontladingen in de transformator mogelijk maakt, het type en de locatie van de ontlading identificeert, en aldus de toestand van de isolatie evalueert. Temperatuurmonitoring daarentegen gebruikt thermokoppels, PT100-sensoren of vezeloptische sensoren om kritieke gebieden van de transformator te bewaken. Een 3D-temperatuurverdelingsmodel kan worden opgebouwd om heetpunten in real time te berekenen, waarmee we de verouderingstoestand van de isolatie kunnen beoordelen.
De toepassing van intelligente monitoringtechnologie heeft de operationele betrouwbaarheid van spanningstransformatoren aanzienlijk verbeterd. Bijvoorbeeld, in een 10kV-verdeelsysteem werden na de installatie van intelligente monitoringapparatuur vroegtijdig tekens van isolatieverdetering gedetecteerd, waardoor tijdige onderhoudsmaatregelen konden worden genomen en mogelijke storingen door isolatiefouten konden worden voorkomen. Bovendien kunnen deze intelligente monitoring systemen worden geïntegreerd met substationautomatiseringssystemen om een complete asset managementoplossing te vormen, die afstandsbediening en diagnose van de toestand van apparatuur mogelijk maakt.
Kijkend naar de toekomst, zal met de ontwikkeling van smart grid-technologieën ook het ontwerp en de toepassing van laagspannings-spanningstransformatoren blijven evolueren. Toekomstige laagspannings-spanningstransformatoren zullen zich meer richten op intelligentie, digitalisering en milieuvriendelijkheid. Door het toepassen van nieuwe materialen, het versterken van slimme capaciteiten en het verbeteren van de milieuprestaties zullen ze krachtiger ondersteuning bieden voor de veilige en stabiele werking van elektriciteitsnetwerken.
Wat betreft de toepassing van nieuwe materialen, tonen onderzoeken aan dat de oppervlakteeffecten van nanopartikels de elektrische eigenschappen van epoxyharsen kunnen verbeteren. Het toevoegen van gepaste hoeveelheden nano-ZnO of SiO₂-deeltjes kan de weerstand van het materiaal tegen elektrische bomen aanzienlijk versterken. Bovendien kunnen zelfhelende materialen op basis van microcapsules automatisch geneesmiddelen vrijgeven aan de toppen van elektrische bomen, waardoor verdere groei van de bomen wordt voorkomen.
Verbeteringen in intelligentie zijn ook een belangrijke richting voor de toekomstige ontwikkeling. Hedendaagse slimme transformatoren hebben al functies zoals online monitoring, automatische kalibratie en afstandsbediening. Deze functies stellen ons in staat om de gezondheid van de apparatuur in real time te evalueren, de resterende levensduur te voorspellen en wetenschappelijke ondersteuning te bieden voor onderhoudsbeslissingen. Bijvoorbeeld, nadat slimme samengestelde transformatoren in een 10kV-verdeelsysteem waren geïnstalleerd, werden meerdere functies zoals energiemeting, harmonische monitoring en gegevensopslag bereikt, wat de efficiëntie en betrouwbaarheid van het systeem aanzienlijk verbeterde.
Ten slotte leggen striktere milieuvoorschriften meer nadruk op de milieuprestaties van materialen en de energie-efficiëntie van apparatuur bij het ontwerp van spanningstransformatoren. Bijvoorbeeld, het gebruik van lage-energie passieve transformatortechnologie kan energieverbruik verminderen en milieuvriendelijke voordelen vergroten.
Samenvattend kunnen we, door middel van deze innovatieve technologieën en methoden, niet alleen onze elektriciteitsnetwerken beter beschermen tegen potentiële storingen, maar ook ervoor zorgen dat ze milieuvriendelijker en efficiënter werken. Dit is van groot belang voor het waarborgen van de kwaliteit van elektriciteit en het bevorderen van duurzame ontwikkeling.