Praksis for intelligent omforming av sparer i 6kV arbeidsseksjonen på en kraftverk

På grunn av lang levetid og alvorlig aldring av utstyret, har skruddene i 6kV-arbeidsseksjonen til enhet 6 på en viss kraftverk potensielle sikkerhetsrisikoer som deformerte plasseringspinner, uvanlige lukkingsposisjoner for jordingskrudd, og feilfunksjon av beskyttelsesenheter. Disse risikoen truer den stabile drifta av enheten, noe som gjør ombyggingen ekstremt presserende. Samtidig, med tanke på nylige tilfeller av elektriske støttskader involvert mediumspændingsskrudde, har vi bestemt oss for å bruke intelligente skrudd. Vi implanterer intelligent kontrollprogram fjernkontrollert i det eksisterende ECMS, konfigurerer elektriske driftsmekanismer, visuell overvåking og online overvåkingssystemer for å oppnå enknappsbetjening og statusvarsling, holder personell unna utstyret selv og sikrer driftssikkerhet.

1. Overordnede mål for ombygging av intelligente skrudd

Intelligente skrudd kan overvåke elektriske parametre til tradisjonelt utstyr fjernt via kontroll-, målings- og kommunikasjonsenheter. Det bruker elektriske mekanismer til å fullføre racking in/out av strømbrytere og åpning/lukking av jordingskrudd, og oppnår intelligent drift. Denne ombyggingen fokuserer på to hovedfunksjoner: "driftautomatisering" og "statusovervåking". Det integrerer også de eksisterende online harmonisk overvåkingselementer og motorisolering online overvåkingselementer for å forbedre utstyrstatuspercepsjon. For vanlige problemer som overoppvarming av kabelslutninger, blokkering av mekanismer, uvanlige skruddspesifikasjoner, og lav motorisolering, realiseres forebyggende varsler og diagnostikk basert på online overvåkingsdata, gir støtte for pålitelig drift av utstyret.

2. Ombygningsløsning for intelligente skrudd
(1) Realisering av driftautomatisering

Vi implanterer intelligent kontrollprogram fjernkontrollert i ECMS. Med tanke på at de eksisterende MRC-enhetene fra ABB bare støtter hard wiring, for å redusere kostnadene for kablegging og ekstra målings- og kontrollenheter, bruker vi Wislink2000 industrielle switch i ECMS til å kommunisere med WDZ - 5200 serien integrerte beskyttelseselementer fra samme produsent i skruddet via RS485. Deretter kobles beskyttelseselementene til MRC-enhetene via hard wiring. Til slutt realiseres elektriske driftsfunksjoner for strømbrytere/kontaktorer og jordingskrudd, forenkler kontrolllenken og forbedrer driftseffektiviteten.

(2) Statusovervåking og drifts- & vedlikeholdsforbedring

På statusovervåkingsiden, er intelligente sensorer for online temperaturmåling og strømbrytermekaniske spesifikasjonsovervåking konfigurert, og online harmonisk overvåkingselementer og online isoleringsovervåkingselementer er integrert. Basert på det lokale ABB MyRemoteCare-systemet, evalueres helsestatusen til utstyret sanntid, og sannsynligheten for utstyrfeil predikeres. Gjennom denne metoden, blir utstyrdrift og vedlikehold promovert fra "forebyggende vedlikehold"-modus til "proaktiv prediktiv forvaltning"-modus, optimaliserer drifts- og vedlikeholdsmodus, reduserer sannsynligheten for utstyrfeil, og sikrer langsiktig stabil drift av enheten.

3. Beskrivelse av funksjoner for driftautomatisering
(1) Full elektrisk drivbeskyttelsesmekanisme

Skruddet er utstyrt med et profesjonelt motordrivbeskyttelseselement. Når uvanlige arbeidsforhold som blokkering forekommer, øker motorens utstrømningsstrøm, utløser beskyttelsesprogrammet for å kutte motorstrømmen, låser elektrisk drift, og aktiverer beskyttelsesindikatorlyset med feilmelding for å unngå irreversibel mekanisk skade.

For elektrisk drift av strømbryter/kontaktor handlevogn og jordingskrudd, er designet følgende:

• Handlevogn elektrisk skifte: En drevemotor er lagt til handlevognbassenget for å trekke handlevognkroppen for skifte mellom arbeidsposisjon og testposisjon. En intelligent overvåkingsenhet med antistall-funksjon er konfigurert for effektivt å unngå feilvurdering av handlevognmekaniske feil; når det forekommer en motorkvikt, beskytter den automatisk motoren og drevemechanismen, med feilmeldingsindikator på og en alarmmelding sendt ut.

• Jordingskrudd interlocking: Elektrisk drift av jordingskrudd er interlocket med strømbryter/kontaktor handlevogn. Den fullt elektriske driftsmodusen for handlevogn og jordingskrudd forbedrer betydelig driftseffektiviteten og sikrer operatørers sikkerhet—operatører trenger ikke lenger å gå inn i skruddrommet for stedskontroll, reduserer ventetid for belastningsveksling og unngår personskade fra driftsfeil.

(2) Programmerbar driftslogikk

• Enknapps sekvensiell drift: Når det mottas en strømbryter lukkingskommando, åpner systemet først jordingskruddet elektrisk, deretter elektrisk racker inn strømbryterhandlevogn; etter at handlevognen er på plass, kan lukkingsoperasjon utføres fra DCS (åpningsoperasjonen er motsatt). Det støtter fjernveksling av skrudd mellom jording vedlikehold, kald reserve, varm reserve, og driftsstatus for å oppnå sekvensiell kontroll.

• Krav til driftsmodus: Utrüstet med elektriske driftsenheter for strømbrytere/kontaktorer og jordingskrudd, samt fullprosessvisuelle overvåkingsenheter, for å oppnå fjernvisualisering av strømbrytere og jordingskrudd for intuitive driftsstatussporing og daglig forretningsforvaltning. Det oppfyller sikkerhetsdrifts- og vedlikeholdsbehov, muliggjør fjern eller lokal sentralisert kontroll; manuell og elektrisk drift kan fritt skifte og være interlocket for å sikre driftssikkerhet.

4. Beskrivelse av tilstandsovervåkingsfunksjoner
(1) Sanntidsdiagnose basert på belastningsendringer

For å identifisere potensielle utstyrdefekter og skjulte faremomenter i tide, gi forebyggende varsler, forhindre problemforverring, og redusere sannsynligheten for uventede strømbrudd, blir trådløs radiofrekvent teknologi tatt i bruk for sanntidssamling og overvåking av parametre som temperaturstigning av skruddkontakter/ledningslutninger og skrudddynamisk karakteristikkuavstemming. Samtidig, gir driftsrekorder samlet av online overvåking og diagnose system under langvarig drift en pålitelig grunnlag for utstyrhelsevurdering.

(2) Online temperaturmålingsskjema for skrudd

• Temperaturmåling layout: 6 punkter for strømbryter bevegelige kontakter (øvre og nedre kontakter) og 3 punkter for kabelside; 3 punkter for øvre busbar grenseside, 3 punkter for nedre kontaktarm, og 3 punkter for kabelside av kontaktoren.

• Tekniske egenskaper: Strømbrytertemperaturmåling bruker et innebygd design for å unngå eksponering på kontaktarm eller finger; alle temperaturmålingsmoduler bruker selvforsynt trådløs radiofrekvent kommunikasjon for batterifri drift. Når strømbrytere/kontaktorer byttes ut, kan online temperaturmåleutstyr raskt identifisere nytt utstyr og automatisk pare seg med det for å sikre matchingen av overvåkede skrudd og strømbryter, som realiseres ved automatisk tilpasning til kabinettdeteksjonenheten uten manuell inngripen (altså uten å bytte ut temperaturmåleelementer).

(3) Videofjernovervåkingslogikk

Videovervåkingsutstyr er konfigurert inne i skruddet for å sende overvåkingsbilder fjernkontrollert, lar brukere sanntids se utstyrdriftsstatus gjennom hovedmaskinen og sikre stabil utstyrdrift.

• Online video tekniske krav: Når en utstyrshandtering velges i driftssystemet (ECMS), skifter visuelt systemet automatisk til videoen av den opererte utstyrsenheten etter kommandoen er gitt, registrerer hele driftsprosessen for direkte observasjon og vurdering av om driftsprosessen og statusen av strømbrytere/kontaktorer og jordingskrudd er på plass og kontakten er god, oppfyller fjerninspeksjonskrav. Kameraet er direkte installert i høytrykkseksemplet, verifisert for skruddisoleringsegenskaper og elektromagnetisk kompatibilitet, og koblet til videovervåkingssystemet via Ethernet for å overvåke statusen av strømbryter/kontaktor handlevogn, skruddlukk, og jordingskrudd. Videoterminalen kan ringe overvåkingsbilder av korresponderende deler for fjerninspeksjon uten stedspersonell. Når skruddet styres fjernkontrollert, gir kameraet automatisk videoovervåkingsbilder gjennom bevegelsesdeteksjon, lar operatører online overvåke elektrisk driftsprosess og status via hovedmaskinen, eliminere den kjedsommelige stedskonfirmasjonen.

(4) Prinsipp for online harmonisk overvåking

Når elektrisk utstyr driftes under uvanlige eller forringede forhold, genereres høyere harmoniske av ulike frekvenser. Utstyrsforringningsgraden fastsettes gjennom beregningsprosessen "relativ harmonisk innhold → indikatorverdi → standardverdi": først, divideres relativ harmonisk innhold for hver ordens strømharmoniker med total harmonisk forvranging av strømharmoniker av forhåndsbestemt orden for å få indikatorverdien; deretter, multipliseres harmonisk funksjon for hver orden dannet av indikatorverdien med beregningsverdien for hvert ordens diagnose derivert fra relativ harmonisk innhold for hver orden for å få standardverdien; til slutt, sammenlignes indikatorverdien med standardverdien for å fastsette utstyrsforringningsgraden.

• Systemkomposisjon: Består av et datainnsamlingsystem (ansvarlig for sanntidsonline innsamling av motorhøyere harmoniske data) og et dataanalyse system (basert på analyseprogramvare for sanntidsanalyse av høyere harmoniske data og feilvarsling). Hele systemet bruker ubekjent høyere harmonisk innsamlingsensorer for å online innsamle driftsutstyrdata, og fastsetter utstyrsforringningsgraden gjennom helhetlig analyse av høyere harmoniske komponenter og deres innholdsrater, gir grunnlag for vedlikehold.

(5) Praksis for motorisolering online overvåking

Isoleringstesting er nødvendig for å fastsette isoleringsstatusen av høytrykksmotorer før strømoverføring og under daglig beredskap, som er en nøkkelkobling i utstyrdrift og vedlikehold og en effektiv måte å sikre systemets sikkerhet. For regelmessige isoleringstestbehov for åpne motorer (som sirkulasjonsvannpumpermotorer og feedwaterpumpermotorer) og langtidsberedskapsmotorer i enheten, er isolering online overvåkingselementer tidlig utrustet. DC høytrykk injeksjonsmetode brukes for isoleringsmåling av kabler eller motorvindinger; når linjen er strømløs, starter isoleringsovervåkingselementet automatisk isoleringsovervåking av forsyningssirkelen, viser sanntid isoleringsverdiene for beredskapsutstyr for å forenkle daglig drift og vedlikehold.

5. Diskusjon om forbedringsretninger
(1) Sentralisert forvaltning av kontrollstrøm

Introduksjon av linjestyrte intelligente miniatyrbrytere tilgjengelige for DCS, ECMS, eller NCS for å oppnå sentralisert kontroll av kontrollstrøm. Samarbeider med hovedutstyr racking in/out og switching operasjoner for å fullføre fullprosess sekvensiell kontroll, dypintegrasjon i driftsforvaltning og optimalisering.

(2) Forbedring av isoleringsovervåkingssystem

Legg til motorisolering online overvåkingsterminaler (støtter residuell strømovervåking av motorløkker når motoren er strømført) for å forbedre fullprosess overvåking av isoleringsytelse for beredskaps- og driftsutstyr:

• Reduser regelmessig isoleringstestarbeid og driftsrisiko;

• Samarbeid med harmonisk overvåking og MRC for å gi grunnlag for utstyrstillstandsbasert vedlikehold;

• Isoleringsdata kan kommunisere med bakgrunnen via RS 485 signaler eller gi isolering/lekkasjestrøm forebyggende varsel/alarm signaler via hard wiring for automatisk skifte interlocking av elektriske varmerelementer og motorer.

(3) Systemintegreringsoptimalisering

Koble alle driftsprosesser for intelligente skrudd til hoved DCS for å erstatte uavhengig ECMS, reduser investeringskostnader, forenkle sentralisert DCS-kontroll og forvaltning av utstyr, optimalisere og sentralisere inspeksjonsarbeid, og redusere menneskelige ressurser.

6. Konklusjon

6kV skrudd spiller en nøkkelrolle i kraftverksstrømsystemet, med driftsovervåking, strømveksling, isoleringstesting, og vedlikehold som er uunngåelige i daglig drift og vedlikehold. For smart kraftverksbygging, må 6kV skrudd fokusere på å sikre personnelsikkerhet, pålitelig utstyrdrift, reduksjon av arbeidsbelastning, og tillstandsbasert vedlikehold, fortidlig optimalisering av eksisterende drifts- og vedlikeholdsmodus for å oppnå tryggere, mer effektiv og økonomisk drift.