Практика на интелигентна трансформација на јазички апаратурата во 6кВ работна секција на електроцентрала

Забележувачки на должен живот и тешко стареење на опремата, прекиот во 6кВ работна секција на Агрегат 6 од една електраница има потенцијални безбедносни ризици како деформирани локаторски пинови, аномалии во затворени положби на земјиштите, и неисправности на заштитните уреди. Овие ризици заопасуваат стабилната работа на агрегатот, што прави трансформацијата екстремно нудна. Во исто време, со оглед на недавните случаи на електрични ударски жртви кои вклучуваат средноволтски прекии, сме одлучили да ги применуваме интелигентни прекии. Дистанционски го имплантираме интелигентниот контролен програм во постојната ECMS, конфигурираме електрични механизми, визуелно набљудување и онлајн систем за набљудување за да се постигне операција со едно копче и предупредување за состојба, додека персоналот е подалеку од самата опрема, осигурувајќи безбедност во операцијата.

1. Општи цели на трансформацијата на интелигентните прекии

Интелигентните прекии можат да ги мониторираат електричните параметри на традиционалната опрема дистанционски преку контролни, мерни и комуникациски уреди. Се користат електрични механизми за завршување на извлеќувањето/вметнувањето на прекиот и отварањето/затворањето на земјиштата, постигнувајќи интелигентна операција. Оваа трансформација се фокусира на две големи функции: „автоматизација на операцијата“ и „мониторинг на состојбата“. Такоѓе, интегрира постојните онлајн уреди за мониторинг на хармоници и онлајн уреди за мониторинг на изолацијата на моторот за да се подобри способноста за восприемливост на состојбата на опремата. За често среќавани проблеми како претопување на краевите на кабловите, заклечување на механизми, аномалии во карактеристиките на прекиите и ниска изолација на моторот, се реализира предупредување и дијагностика базирана на податоци од онлајн мониторинг, давајќи поддршка за надежна работа на опремата.

2. Шема на трансформацијата на интелигентните прекии
(1) Реализација на автоматизација на операцијата

Дистанционски го имплантираме интелигентниот контролен програм во ECMS. Со оглед на тоа што постојните MRC јединици на ABB само поддржуваат хардверска поврзаност, за да се намали цената на покладувањето на кабли и дополнителни мерни и контролни уреди, користиме индустриски прекидник Wislink2000 во ECMS за да се комуницира со интегрирани заштитни уреди серии WDZ - 5200 на ист производител во прекиот преку RS485. Потоа, заштитните уреди се поврзуваат со MRC јединиците преку хардверска поврзаност. Након тоа, се реализираат електричните функции на прекии/контактори и земјишта, попростувајќи контролната врска и подобрувајќи ефикасноста на операцијата.

(2) Мониторинг на состојба и оптимизација на управување и одржуване

На страната на мониторинг на состојба, се конфигурираат интелигентни уреди за онлајн мониторинг на температурата и механички карактеристики на прекиите, и се интегрираат онлајн уреди за мониторинг на хармоници и онлајн уреди за мониторинг на изолацијата. Со помош на локалниот ABB MyRemoteCare систем, реално време се евалуира здравствената состојба на опремата и се предвидува веројатноста за неисправност на опремата. Преку овој метод, управувањето и одржуването на опремата се промовира од моделот „предупредување“ до моделот „превентивно предвидување“, оптимизирајќи начинот на управување и одржуване, намалувајќи веројатноста за неисправности на опремата и осигурувајќи долготрајна стабилна работа на агрегатот.

3. Опис на функциите на автоматизација на операцијата
(1) Полн електричен приводен заштитен механизам

Прекиот е опремен со професионален моторски приводен заштитен уред. Кога се случуваат аномалии во работните услови како заклечување, излезот на моторската стрuja se povećava, što aktivira zaštitni program da prekine napajanje motora, zaključa električnu operaciju i aktivira indikator svjetlo greške sa signalom greške kako bi se izbegao neobrativi mehanički oštećenje.

Za električnu operaciju automatskog prekidača/kontaktora i zemljiste, dizajn je sljedeći:

• Električno prebacivanje automatskog prekidača: Na podlogu automatskog prekidača dodan je pogonski motor za vlačenje tijela automatskog prekidača između radne pozicije i testne pozicije. Konfiguriran je inteligentni nadzorni modul s funkcijom sprečavanja zaključavanja kako bi se efektivno spriječila pogrešna procjena mehaničkih grešaka automatskog prekidača; kada dođe do greške motora, automatski štiti motor i pogonski mehanizam, s uključenim svjetlom greške i emitiranim alarmnim signalom.

• Interlock zemljista: Električna operacija zemljista je interlockana s automatskim prekidačem/kontaktorom. Potpuna električna operacija automatskog prekidača i zemljista značajno poboljšava efikasnost operacije i osigurava sigurnost operatora — operatori više ne moraju ulaziti u sobu s prekidačima za lokalnu operaciju, smanjujući vrijeme čekanja na promjenu opterećenja i izbjegavajući osobne ozljede zbog grešaka u operaciji.

(2) Programirana logika operacije

• Jednobojna sekvencijalna operacija: Kada sistem primi naredbu za zatvaranje automatskog prekidača, automatski prvo otvara zemljiste, zatim električno prebacuje automatski prekidač; nakon što se automatski prekidač postavi, može se izvršiti operacija zatvaranja preko DCS (operacija otvaranja je obrnuta). Podržava udaljeno prebacivanje prekidača između stanja zemljenja, hladnog rezervnog, toplinskog rezervnog i radnog stanja kako bi se postigla sekvencijalna kontrola.

• Zahtjevi za modusom operacije: Oprijemljene su električne operacijske uređaje za automatske prekidače/kontaktore i zemljiste, kao i cijeli proces vizualnog nadzora, kako bi se postigla udaljena vizualizacija automatskih prekidača i zemljista za intuitivno praćenje stanja operacije i svakodnevne poslovne uprave. Ispunjava bezbednosne zahtjeve za održavanje, omogućujući udaljen ili lokalni koncentrirani kontrolu; ručne i električne operacije mogu slobodno prebacivati i interlockati kako bi se osigurala sigurnost operacije.

4. Opis funkcija nadzora stanja
(1) Stvarno-vremenska dijagnoza bazirana na promjenama opterećenja

Da bi se pravo vrijeme identificirale potencijalne defekte opreme i skrivene opasnosti, ispuštene upozorenja, sprečili eskalaciju problema i smanjili vjerojatnost neočekivanih isključivanja struje, usvaja se tehnologija bežične radiofrekvencijske komunikacije za stvarno-vremensku prikupljanje i nadzor parametara poput porasta temperature kontakata prekidača/vodiča i asinhronosti dinamičkih karakteristika prekidača. U isto vrijeme, zapisnik operacija prikupljen od strane on-line sistema nadzora i dijagnoze tijekom dugotrajnog rada pruža pouzdani temelj za procjenu zdravlja opreme.

(2) On-line shema nadzora temperature za prekidač

• Raspored mjerenja temperature: 6 točaka za pokretne kontakte prekidača (gornji i donji kontakti) i 3 točke za stranu kabela; 3 točke za gornju granu busbара, 3 točke za donji kontakt ram, i 3 točke za stranu kabela kontaktnog prekidača.

• Tehničke karakteristike: Mjerenje temperature prekidača koristi ugrađeni dizajn kako bi se izbjegao izlaganje na ramu ili prstu kontakta; sve module za mjerenje temperature koriste bežičnu radiofrekvencijsku komunikaciju sa samopohodnom energijom, bez baterija. Kada se prekidači/kontaktori zamijene, on-line uređaj za nadzor temperature brzo prepoznaje novu opremu i automatski se parira s njom kako bi se osigurala usklađenost nadgledanog prekidača i prekidača, što se ostvaruje automatskim prilagođavanjem jedinici za detekciju ormara bez ručnog intervencije (to jest, bez zamjene elemenata za mjerenje temperature).

(3) Logika dalekovodnog video nadzora

U unutrašnjosti prekidača je konfigurirano video nadzorno oprema za dalekovodnu prijenos nadzornih slika, omogućujući korisnicima da u stvarnom vremenu pregledaju stanje rada opreme putem glavnog računala i osiguravaju stabilno funkcioniranje opreme.

• Tehnički zahtjevi za on-line videom: Kada se u operativnom sistemu (ECMS) odabere operacija opreme, vizualni sustav automatski prebaci na video zapise nadziranog opreme nakon izdavanja naredbe, snimajući cijeli proces operacije za direktno promatranje i ocjenjivanje da li je proces i stanje prekidača/kontaktora i zemljista u redu i kontakt je dobar, zadovoljavajući zahtjeve za udaljenim pregledom. Kamera je direktno instalirana u visokonaponskom odjeljku, verificirana za izolacijske performanse i elektromagnetsku kompatibilnost prekidača, i spojena na video nadzorni sustav putem Ethernet-a za nadzor stanja automatskog prekidača/kontaktora, zatvarača prekidača i zemljista. Video terminal može pozivati nadzorne slike odgovarajućih dijelova za udaljeni pregled bez prisustva ljudi na mjestu. Tijekom udaljene operacije prekidača, kamera automatski povraća video nadzorne slike putem detekcije pokreta, omogućujući operatorima online nadzor električnog procesa i stanja preko glavnog računala, eliminirajući dosadne lokalne potvrde.

(4) Princip on-line nadzora harmonika

Kada električna oprema radi pod anormalnim ili degradiranim uvjetima, generira se različite frekvencije viših harmonika. Nivo degradacije opreme određuje se kroz proces "relativni sadržaj harmonika → indikatorska vrijednost → standardna vrijednost": prvo, relativni sadržaj svake harmonike strujnih harmonika podijeljen je ukupnom harmonijskom distorzijom strujnih harmonika predodređene harmonike kako bi se dobila indikatorska vrijednost; zatim, harmonijska funkcija svake harmonike formirana indikatorskom vrijednosti pomnožena je s izračunatom vrijednosti za svaku dijagnostiku svake harmonike izvedenom iz relativnog sadržaja svake harmonike kako bi se dobila standardna vrijednost; na kraju, indikatorska vrijednost uspoređuje se s standardnom vrijednošću kako bi se odredio nivo degradacije opreme.

• Sastav sustava: Sastoji se od sustava za prikupljanje podataka (odgovoran za stvarno-vremensko on-line prikupljanje podataka o višim harmonikama motora) i sustava za analizu podataka (oslanja se na softver za analizu za stvarno-vremensku analizu podataka o višim harmonikama i ranu upozorenja o greškama). Cijeli sustav koristi senzore za prikupljanje viših harmonika bez kontaktiranja za on-line prikupljanje podataka o radnoj opremi, a nivo degradacije opreme određuje se kroz kompleksnu analizu sastavnica viših harmonika i njihovih stopa, pružajući temelj za održavanje.

(5) Praksa on-line nadzora izolacije motora

Potrebno je testiranje izolacije kako bi se odredilo stanje izolacije visokonaponskih motora prije prenosa struje i tijekom svakodnevnog stanja pripremljenosti, što je ključni element u održavanju opreme i učinkovitoj metodi za osiguranje sigurnosti sustava. Za redovito testiranje izolacije otvorenih motora (poput motora za cirkulaciju vode i motora za prinudno hlađenje) i motora dugo vremena u stanju pripremljenosti u agregatu, već su opremljeni on-line uređaji za nadzor izolacije. Koristi se metoda ubrizgavanja DC visokonaponske struje za mjerenje izolacije kablova ili obмота motora; kada je linija isključena, uređaj za nadzor izolacije automatski pokreće nadzor izolacije hodnika za prenose, prikazujući u stvarnom vremenu vrijednosti izolacije opreme u stanju pripremljenosti kako bi se olakšao svakodnevni rad i održavanje.

5. Rasprava o smjerovima poboljšanja
(1) Centralizirano upravljanje nadzornom strujom

Uvodimo pametne male prekidače s kontrolom linije dostupne DCS, ECMS ili NCS kako bi se postiglo centralizirano upravljanje nadzornom strujom. Suradnja s glavnim opremama pri rukovanju i promjenama operacija za potpuno sekvencijalno upravljanje, duboko integrirano u upravljanje i optimizaciju operacija.

(2) Poboljšanje sustava za nadzor izolacije

Dodajte terminalne uređaje za on-line nadzor izolacije motora (podržavaju nadzor ostatak struje u krugu motora kada je motor pod napajanjem) kako bi se poboljšao cijeli proces nadzora izolacijske performanse za opremu u stanju pripremljenosti i u radu:

• Smanjite radni opterećenje i rizik regularnog testiranja izolacije;

• Suradnja s nadzorom harmonika i MRC pruža temelj za održavanje opreme na temelju stanja;

• Podaci o izolaciji mogu komunicirati s pozadinom putem signala RS 485 ili izlaziti signale ranog upozorenja/alarma o izolaciji/strujanju izbježnog strujanja putem hardverskog vezanja za automatsko prebacivanje i interlokiranje električnih zagrijivača i motora.

(3) Optimizacija integracije sustava

Spojite sve operativne procese pametnih prekidača s glavnim DCS-om kako bi se zamijenio neovisni ECMS, smanjujući troškove investicija, olakšavajući koncentrirano upravljanje i nadzor opreme putem DCS, optimizirajući i koncentrirajući inspekcijski rad, smanjujući ljudske resurse.

6. Zaključak

Prekidači 6кV igraju ključnu ulogu u sustavu elektrane, s operativnim nadzorom, prebacivanjem struje, testiranjem izolacije i održavanjem koji su neophodni za svakodnevni rad i održavanje. Za izgradnju pametne elektrane, prekidači 6кV moraju se fokusirati na osiguravanje sigurnosti osoblja, pouzdanog rada opreme, smanjenje radnog opterećenja i održavanje na temelju stanja, stalno optimizirajući postojeći model održavanja kako bi se postigao sigurniji, učinkovitiji i ekonomičniji rad.