Tehokkaan kytkentälaitekoneiston käytännön muutos tehostamisessa voimalan 6 kV työosastossa

Tietyn voimalan yksikön 6 kV työosaston kytkimet ovat pitkässä käytössä ja vakavasti ikääntyneet, mikä on aiheuttanut turvallisuusriskit, kuten vaurioituneet sijaintiniput, epänormaalin maanjohdin kytkimen sulkeutumispaikan sekä suojalaitteiden toimintahäiriöt. Nämä riskit uhkaavat yksikön vakautta, mikä tekee muutoksesta erittäin kiireelliseksi. Lisäksi huomioiden hiljattain tapahtuneita sähköiskujen vaaratapahtumia keskipotentiaalisilla kytkimillä, olemme päättäneet ottaa käyttöön älykytkimet. Implantoidaan etänä älykkäät ohjelmistot nykyisiin ECMS-järjestelmiin, määritellään sähköiset toimintamekanismit, näkyvä valvonta ja verkkovalvontajärjestelmät, jotta voidaan saavuttaa yhden painikkeen toiminto ja varoitus tilasta, pitäen henkilöstön pois laitteista itsensä ja taaten toiminnan turvallisuuden.

1. Älykytkimien uudistuksen yleiset tavoitteet

Älykytkimet voivat etänä valvoa perinteisten laitteiden sähköparametreja ohjaus-, mittaus- ja viestintälaitteiden avulla. Ne käyttävät sähköisiä mekanismeja katkaisijoiden rajoittamiseen ja maanjohdinkierron avaamiseen/sulkeutumiseen, saavuttaen älykkään toiminnon. Tämä uudistus keskittyy kahteen pääfunktioon: "toiminnon automatisointiin" ja "tilan valvontaan". Se integroi myös nykyiset harmonian verkkovalvontalaitteet ja moottorien eristyksen verkkovalvontalaitteet, parantaen laitteen tilan havaitsemiskykyä. Yleisille ongelmille, kuten kabeleiden päätteiden ylikuumenemiselle, mekanismien kimppumiselle, kytkinten poikkeuksellisille ominaisuuksille ja alhaiselle moottorien erityydestä, toteutetaan ennustaminen ja diagnostiikka verkkovalvonnassa kerätyllä datalla, tarjoten tukea laitteen luotettavalle toiminnalle.

2. Älykytkimien uudistussuunnitelma
(1) Toiminnon automatisoinnin toteuttaminen

Implantoimme älykkäät ohjelmistot etänä ECMS-järjestelmään. Koska nykyiset ABB:n MRC-yksiköt tukevat vain jäykkiä johtoja, vähennämme kaapelointikustannuksia ja lisämittaus- ja ohjauslaitteita käyttäen ECMS:ssä Wislink2000 -teollisuuskentän kytkintä kommunikoimaan saman valmistajan WDZ-5200-sarjan integroitujen suojalaitteiden kanssa kytkimessä RS485:n kautta. Sitten suojalaitteet yhdistetään MRC-yksikköihin jäykällä johtolla. Lopuksi toteutetaan katkaisijoiden/yhteysreunojen ja maanjohdinkierron sähköiset toimintafunktiot, yksinkertaistetaan ohjausketju ja parannetaan toiminnan tehokkuutta.

(2) Tila-valvonta ja toiminnan & ylläpidon optimointi

Tila-valvonnan osalta asennetaan älykkäitä sensoreja verkossa tapahtuvaa lämpötilavalvontaa ja katkaisijoiden mekaanisen ominaisuuden valvontaa varten, ja integroidaan verkossa tapahtuva harmonian valvonta- ja erityyden verkkovalvonta. Paikallisella ABB MyRemoteCare -järjestelmällä arvioidaan laitteen terveydentilaa reaaliajassa ja ennustetaan laitteen vikaantumisen todennäköisyys. Tällä tavoin edistetään laitteen toiminnan ja ylläpidon siirtymistä "varhaisesta huollosta" malliin "proaktiiviseen ennustavaan hallintaan", optimoidaan toiminnan ja ylläpidon malli, vähennetään laitteen vikaantumisen todennäköisyyttä ja taataan yksikön pitkäaikainen vakaa toiminta.

3. Toiminnon automatisoinnin funktioiden kuvaus
(1) Täysi sähköinen ajomuun suojausmekanismi

Kytkimeen on asennettu ammattilainen moottori kuljetuslaitteen suojaus. Kun ilmenee epänormaaleja toimintatiloja, kuten kimppuminen, moottorin ulostulovirta kasvaa, aktivoiden suojaprosessin leikkaamaan moottorin virta, lukitsee sähköisen toiminnan ja aktivoi suojainvalon virhetiedoksella välttääkseen käänteettömän mekaanisen vaurion.

Katkaisijan/yhteysreunan vetolaatikon ja maanjohdinkierron sähköiselle toiminnalle on suunniteltu seuraavasti:

• Vetolaatikon sähköinen vaihto: Vetolaatikon pohjaan on lisätty ajamoottori vetolaatikon ruumiin siirtämiseksi työpaikalta testipaikalle. Konfiguroitu älykkäällä valvonta-ohjaimella, jolla on anti-stall-toiminto, tehokkaasti vältetään vetolaatikon mekaanisen vian väärätulkinnat; jos moottori epäonnistuu, se suojelee automaattisesti moottoria ja ajomekanismia, virhelamppu syttyy ja hälytysmerkki annetaan.

• Maanjohdinkierron lukitus: Maanjohdinkierron sähköinen toiminta on yhdistetty katkaisijan/yhteysreunan vetolaatikon kanssa. Vetolaatikon ja maanjohdinkierron täydellinen sähköinen toimintatapa parantaa merkittävästi toiminnan tehokkuutta ja taataa operaattorin turvallisuuden – operaattoreilla ei enää tarvitse mennä kytkimiesiin paikan päälle toimintaan, vähentäen latauksen vaihtamisen odottamisaikaa ja välttäen henkilökohtaista loukkaantumista toiminnon epäonnistumisesta.

(2) Ohjelmoinnin logiikka

• Yhden painikkeen järjestetty toiminta: Kun vastaanotetaan katkaisimen sulkeutumiskomento, järjestelmä avaa ensin maanjohdinkierron, sitten sähköisesti vetää vetolaatikon; kun vetolaatikko on paikallaan, sulkeutumistoiminto voidaan suorittaa DCS:stä (aukeamistoiminto toisin päin). Se tukee kytkimien etäkäyttöä maanjohdinhuollossa, kylmässä varannossa, lämpimässä varannossa ja toiminnassa järjestettyyn hallintaan.

• Toimintatavan vaatimukset: Varustettu katkaisijoiden/yhteysreunojen ja maanjohdinkierrosten sähköisillä toimintalaitteilla, sekä koko prosessin visuaalisilla valvontalaitteilla, saavuttaa katkaisijoiden ja maanjohdinkierrosten etävisualisoinnin intuitiiviseen toimintatilan seurantaan ja päivittäiseen liiketoiminnan hallintaan. Se täyttää turvallisuusohjauksen ja ylläpidon vaatimukset, mahdollistaen etä- tai paikallisen keskitetyn ohjaus; manuaali- ja sähköinen toiminta voidaan vapaasti vaihtaa ja yhdistää, taatakseen toiminnan turvallisuuden.

4. Tila-valvonnan funktioiden kuvaus
(1) Reaaliaikainen diagnoosi kuorman muutosten perusteella

Jotta mahdolliset laitteen puutteet ja piilotettuja vaaroja tunnistetaan ajoissa, annetaan varoitukset, estetään ongelman laajenemista ja vähennetään odottamattomien sähkökatkojen todennäköisyyttä, käytetään langaton radiofrekvenssiteknologia reaaliaikaiseen kytkinten yhteyksien/kablien päätteiden lämpötilan nousun ja kytkinten dynaamisen ominaisuuden epäsamanmuotoisuuden keräämiseen ja valvontaan. Samalla pitkäaikaisessa toiminnassa kerätyt toimintatietueet online-valvonta- ja diagnosojärjestelmästä tarjoavat luotettavan perustan laitteen terveyden arvioimiseen.

(2) Kytkimien verkossa tapahtuva lämpötilavalvontaohjelma

• Lämpötilamittausten sijoitus: 6 pistettä katkaisimen liikkuville yhteyksille (ylä- ja alayhteydet) ja 3 pistettä kabelin puolelle; 3 pistettä yläpuolelle, 3 pistettä alasuuntaan yhteyksille, ja 3 pistettä kabelin puolelle yhteyksille.

• Tekniset ominaisuudet: Katkaisimen lämpötilamittaus käyttää sisäistä suunnittelua välttääkseen altistumisen yhteyksien käsivarrelle tai sormelle; kaikki lämpötilamittausmoduulit käyttävät itsevoimaisia ​​langattomia radiofrekvenssiviestintää akkulattomana toimintaan. Kun katkaisimet/yhteysreunat vaihdetaan, online-lämpötilavalvonta laite voi nopeasti tunnistaa uuden laitteen ja automaattisesti pariutua siihen, varmistaen valvotun kytkimen ja katkaisimen yhteensopivuuden, mikä toteutetaan automaattisesti sopeutumalla arkun valvonta-ohjaimelle ilman manuaalista puuttumista (eli ilman että lämpötilamittauskomponentteja vaihdetaan).

(3) Videon etävalvontalogiikka

Kytkimiin on asennettu videovalvontalaitteita etäsiirtoon valvontakuvia, jotta käyttäjät voivat reaaliaikaisesti tarkastella laitteen toimintatilaa isäntälaitteella ja varmistaa laitteen vakauden.

• Online-videon tekniset vaatimukset: Kun operaatiossa (ECMS) valitaan laitteen toiminta, visuaalijärjestelmä siirtyy automaattisesti toimittavan laitteen videoon komennon antamisen jälkeen, tallentaa koko toimintaprosessin suoraan havainnointiin ja arviointiin, onko katkaisijoiden/yhteysreunojen ja maanjohdinkierrosten toiminta ja tila kunnossa, ja yhteydenotto on hyvä, täyttäen etäkäynnin vaatimukset. Kamera on asennettu suoraan korkean jännitteen osastoon, vahvistettuna kytkimen eristyksen ja sähkömagneettisen yhteensopivuuden suhteen, ja yhdistetty videon valvontaan ethernetin kautta tarkkailemaan katkaisijoiden/yhteysreunojen vetolaatikkojen, kytkimien aukkojen ja maanjohdinkierrosten tilaa. Videoterminaali voi kutsua vastaavia osien valvontakuvia etäkäynnin varten ilman paikan päällä olevaa henkilöstöä. Etäkäytössä kytkimistä kameran antama videovalvonta palautetaan automaattisesti liiketunnistuksen avulla, mahdollistaen operaattorien online-valvomisen sähköisen toiminnan prosessista ja tilasta isäntälaitteella, poistamalla vaivallisen paikan päällä tapahtuvan vahvistuksen.

(4) Verkon harmonian valvonnaperiaate

Kun sähkölaite toimii epänormaalissa tai heikentyneissä olosuhteissa, se tuottaa eri taajuuden korkeamman järjestön harmoniat. Laite heikentyminen määritellään prosessin avulla "suhteellinen harmoninen sisältö → indikaattoriarvo → standardiarvo": ensin jokaisen kertaluokan sähköharmonian suhteellista sisältöä jaetaan ennakkoon määritellyn kertaluokan sähköharmonian kokonaisharmonisen vääristymän avulla saadaan indikaattoriarvo; sitten jokaisen kertaluokan harmonian muodostama funktio kerrotaan jokaisen kertaluokan diagnosoidusta suhteellisesta harmonisesta sisällöstä saadulla laskettuna arvolla, josta saadaan standardiarvo; lopuksi indikaattoriarvo verrataan standardiarvoon, jolla määritellään laitteen heikentyminen.

• Järjestelmän rakenne: Koostuu tiedonsiirtojärjestelmästä (vastuussa korkeamman järjestön harmoniadatan reaaliaikaisesta keräämisestä) ja tiedonanalysointijärjestelmästä (luottaa analyysiohjelmistoon korkeamman järjestön harmoniadatan reaaliaikaiseen analysointiin ja vian varoittamiseen). Koko järjestelmä käyttää kosketusvapaita korkeamman järjestön harmonia-keruusensorit toimivan laitteen datan keräämiseen, ja määrittää laitteen heikennyksen kattavalla analyysilla korkeamman järjestön komponenttien ja niiden sisällöiden, tarjoten perustan huoltoon.

(5) Moottorien erityyden verkkovalvonnan käytäntö

Erityyden testaaminen on tarpeellista määrittääksemme korkean jännitteen moottorien erityyden ennen sähkölähetystä ja päivittäisessä varannossa, joka on olennainen osa laitteen toimintaa ja ylläpitoa, ja tehokas keino varmistaa järjestelmän turvallisuus. Avointen moottorien (kuten kiertovesimoottorit ja vedemoottorit) ja pitkäaikaisen varannon moottorien säännölliselle erityyden testaamiselle on varustettu jo varhaisessa vaiheessa erityyden verkkovalvonta. DC-korkean jännitteen injektio-menetelmä käytetään kabeleiden tai moottorien kiertojen erityyden mittaamiseen; kun linja on kytketty pois, erityyden valvontalaitteet käynnistävät automaattisesti etuliittyvän reitin erityyden valvonnaksi, näyttäen reaaliaikaisesti varannossa olevien laitteiden erityysarvoja helpottamaan päivittäistä toimintaa ja ylläpitoa.

5. Parannusehdotusten keskustelu
(1) Ohjausvoiman keskitetty hallinta

Tuodaan DCS:lle, ECMS:lle tai NCS:lle saatavilla olevia linjoitetuilla älykkäitä pienimuotoisia katkaisimia, jotta voidaan saavuttaa ohjausvoiman keskitetty hallinta. Yhteistyö päälaitevetolaatikon rajoittamisen ja vaihtamisen kanssa suorittaa koko prosessin järjestettyä hallintaa, syvästi integroituna toiminnan hallintaan ja optimointiin.

(2) Erityyden valvontajärjestelmän parantaminen

Lisätään moottorien erityyden verkkovalvontaterminaaleja (tukevat moottorin sähköpiirin residuaalivirran valvontaa, kun moottori on päällä) parantaaksemme varannon ja toimivan laitteen erityyden koko prosessin valvontaa:

• Vähennä säännöllisten erityyden testausten työkokonaisuutta ja toimintariskejä;

• Yhteistyö harmonian valvonnassa ja MRC:lla tarjoamaan perustan laitteen tilan perustuen huoltoon;

• Erityyden tiedot voivat kommunikoida taustajärjestelmän kanssa RS 485 -signaaleilla tai välittää erityyden/puruksen varoitus/alarmimerkkejä jäykällä johtolla sähköisten lämmityslaitteiden ja moottorien automaattiselle vaihto- ja lukitukselle.

(3) Järjestelmän integraation optimointi

Yhdistä kaikki älykytkimien toimintaprosessit isäntä-DCS:ään korvataksemme riippumattoman ECMS:in, vähentää investointikustannuksia, helpottaa laitteiden keskitettyä DCS-hallintaa ja valvontaa, optimoi ja keskitä valvontatyötä, vähentää ihmisohteita.

6. Johtopäätös

6 kV kytkimet ovat avainasemassa voimalan sähköjärjestelmässä, toiminnan valvonta, sähköjen vaihto, erityyden testaaminen ja ylläpito ovat välttämättömiä päivittäisessä toiminnassa ja ylläpidossa. Älykytävien voimaloiden rakentamisessa 6 kV kytkimet on keskityttävä henkilöstön turvallisuuden, laitteen luotettavan toiminnan, työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntekijöiden työntek......