Praktis ng Pagsasalin ng Matalinong Switchgear sa 6kV Working Section ng isang Power Plant

Dahil sa matagal na serbisyo at malubhang pagtanda ng mga kagamitan, ang mga switch sa 6kV working section ng Unit 6 ng isang power plant ay may potensyal na mga panganib tulad ng deformed locating pins, abnormal closing positions ng mga earthing switches, at mga pagkakamali ng mga protection devices. Ang mga panganing ito ay naging banta sa matatag na operasyon ng unit, nagpapataas ng kailangan para sa mabilis na pagbabago. Bukod dito, dahil sa kamakailang mga kaso ng electric shock casualties na may kinalaman sa mga medium-voltage switches, napagpasyan namin na gamitin ang intelligent switchgear. Implant namin ang intelligent control program sa umiiral na ECMS, nakonfigure ang mga electric operating mechanisms, visual monitoring, at online monitoring systems upang makamit ang one-button operation at status early warning, na nagpapalayo ng mga tao mula sa mga kagamitan mismo at nag-aasikaso ng operational safety.

1. Pangkalahatang Layunin ng Pagbabago ng Intelligent Switchgear

Ang intelligent switchgear ay maaaring remotely monitor ang mga electrical parameters ng tradisyunal na kagamitan sa pamamagitan ng mga control, measurement, at communication devices. Ginagamit nito ang mga electric mechanisms upang matapos ang racking in/out ng mga circuit breakers at ang opening/closing ng mga earthing switches, na nagpapakilala ng intelligent operation. Ang pagbabagong ito ay nakatuon sa dalawang pangunahing punsiyon: "operation automation" at "status monitoring". Itinutuloy din nito ang integration ng umiiral na online harmonic monitoring devices at motor insulation online monitoring devices upang mapalakas ang kakayahan ng equipment status perception. Para sa karaniwang mga problema tulad ng sobrang init ng cable terminals, pagkakapat ng mga mechanisms, abnormal switch characteristics, at mababang motor insulation, natutugunan ang early warning at diagnosis batay sa online monitoring data, na nagbibigay ng suporta para sa reliable operation ng mga kagamitan.

2. Pagsasagawa ng Pagbabago ng Intelligent Switchgear
(1) Pagkamit ng Operation Automation

Remotely implant namin ang intelligent control program sa ECMS. Dahil ang umiiral na MRC units ng ABB ay sumusuporta lamang ng hard wiring, upang mabawasan ang gastos sa cable laying at additional measurement and control devices, ginagamit namin ang Wislink2000 industrial switch sa ECMS upang makipag-communicate sa WDZ - 5200 series integrated protection devices ng parehong manufacturer sa switchgear sa pamamagitan ng RS485. Pagkatapos, ikokonekta ang mga protection devices sa MRC units sa pamamagitan ng hard wiring. Sa huli, natutugunan ang mga electric operation functions ng mga circuit breakers/contactors at earthing switches, na pinasimple ang kontrol link at pinabuti ang operational efficiency.

(2) Status Monitoring at Operation & Maintenance Optimization

Sa panig ng status monitoring, nakonfigure ang mga intelligent sensing devices para sa online temperature monitoring at circuit breaker mechanical characteristic monitoring, at in-integrate ang mga online harmonic monitoring devices at online insulation monitoring devices. Batay sa lokal na ABB MyRemoteCare system, tinatantiya nang real-time ang health status ng mga kagamitan at inaasahan ang probability ng equipment failure. Sa pamamagitan ng paraan na ito, inaasenso ang equipment operation and maintenance mula sa "preventive maintenance" mode patungo sa "proactive predictive management" mode, na nag-o-optimize ng operation and maintenance mode, binabawasan ang probability ng equipment failures, at sinisigurado ang matagal na matatag na operasyon ng unit.

3. Paglalarawan ng Operation Automation Functions
(1) Full Electric Drive Protection Mechanism

Ang switch ay mayroong professional motor drive protection device. Kapag nangyari ang abnormal working conditions tulad ng jamming, tumataas ang motor output current, na nagtrigger ng protection program upang putulin ang motor power, ilock ang electric operation, at i-activate ang protection indicator light na may fault signal upang iwasan ang irreversible mechanical damage.

Para sa electric operation ng circuit breaker/contactor handcart at earthing switch, ang disenyo ay gayon:

• Handcart Electric Switching: Idinagdag ang isang drive motor sa handcart chassis upang itow ang handcart body para sa switching sa pagitan ng working position at test position. Nakonfigure ang isang intelligent monitoring unit na may anti-stall function upang mabawasan ang misjudgment ng handcart mechanical faults; kapag nangyari ang motor failure, ito'y nag-autoprotekt ng motor at drive mechanism, na may fault indicator light on at alarm signal na inilabas.

• Earthing Switch Interlocking: Ang electric operation ng earthing switch ay interlocked sa circuit breaker/contactor handcart. Ang full electric operation mode ng handcart at earthing switch ay siyempre na nagpapabuti ng operational efficiency at nag-aasikaso ng operator safety—walang pangangailangan na pumasok ang mga operator sa switch room para sa on-site operation, binabawasan ang load switching waiting time at iniiwasan ang personal injury mula sa operational failures.

(2) Programmed Operation Logic

• One-button Sequential Operation: Kapag natanggap ang circuit breaker closing command, unang binubuksan ng sistema ang earthing switch, pagkatapos ay elektrikong inirak ang circuit breaker handcart; pagkatapos maiposisyon ang handcart, maaaring maisagawa ang closing operation mula sa DCS (ang opening operation ay reverse). Sumusupporta ito ng remote switching ng switchgear sa pagitan ng earthing maintenance, cold standby, hot standby, at operation states upang makamit ang sequential control.

• Operation Mode Requirements: Nakapaloob ng electric operation devices para sa circuit breakers/contactors at earthing switches, pati na rin ang full-process visual monitoring devices, upang makamit ang remote visualization ng circuit breakers at earthing switches para sa intuitive operation status tracking at daily business management. Ito'y sumusunod sa safety operation and maintenance requirements, nagbibigay ng remote o local centralized control; maaaring libreng mag-shift at interlock ang manual at electric operations upang masiguro ang operational safety.

4. Paglalarawan ng Condition Monitoring Functions
(1) Real-time Diagnosis Based on Load Changes

Upang mabilisan na matukoy ang mga potential equipment defects at hidden hazards, ilabas ang early warnings, iwasan ang pagkalat ng problema, at mabawasan ang probability ng unexpected power outages, ginagamit ang wireless radio frequency technology upang real-time na collect at monitor ang mga parameter tulad ng temperature rise ng switch contacts/lead terminals at switch dynamic characteristic asynchrony. Samantala, ang mga operation records na inilipat ng online monitoring and diagnosis system sa panahon ng long-term operation ay nagbibigay ng reliable basis para sa equipment health assessment.

(2) Online Temperature Monitoring Scheme for Switchgear

• Temperature Measurement Layout: 6 points para sa circuit breaker moving contacts (upper at lower contacts) at 3 points para sa cable side; 3 points para sa upper busbar branch side, 3 points para sa lower contact arm, at 3 points para sa cable side ng contactor.

• Technical Features: Ang temperature measurement ng circuit breaker ay gumagamit ng built-in design upang iwasan ang exposure sa contact arm o finger; lahat ng temperature measurement modules ay gumagamit ng self-powered wireless radio frequency communication para sa battery-free operation. Kapag inireplace ang mga circuit breakers/contactors, maaaring mabilis na matukoy ng online temperature monitoring device ang bagong kagamitan at automatikong ipair ito upang masiguro ang matching ng monitored switchgear at circuit breaker, na isinasagawa sa pamamagitan ng automatic adaptation sa cabinet detection unit nang walang manual intervention (i.e., walang palit ng temperature measurement elements).

(3) Video Remote Monitoring Logic

Nakonfigure ang video monitoring equipment sa loob ng switchgear upang remotely transmit ang monitoring images, na nagbibigay-daan sa mga user na real-time viewin ang equipment operation status sa pamamagitan ng host computer at masiguro ang stable equipment operation.

• Online Video Technical Requirements: Kapag pinili ang isang equipment operation sa operation system (ECMS), automatikong lilipat ang visual system sa video ng operated equipment pagkatapos mag-release ng command, na narecord ang buong operation process para sa direct observation at judgment kung ang operation process at status ng circuit breakers/contactors at earthing switches ay nasa lugar at ang contact ay mabuti, sumusunod sa remote inspection requirements. Ang camera ay direktang ininstall sa high-voltage compartment, na verified para sa switchgear insulation performance at electromagnetic compatibility, at konektado sa video monitoring system sa pamamagitan ng Ethernet upang monitorin ang status ng circuit breaker/contactor handcarts, switchgear shutters, at earthing switches. Ang video terminal ay maaaring tawagin ang monitoring images ng corresponding parts para sa remote inspection nang walang on-site personnel. Kapag remotely inoperate ang switchgear, ang camera ay automatikong mag-feed back ng video monitoring images sa pamamagitan ng motion detection, na nagbibigay-daan sa mga operator na online monitorin ang electric operation process at status sa pamamagitan ng host computer, na iniiwasan ang tedious on-site confirmation.

(4) Principle of Online Harmonic Monitoring

Kapag ang electrical equipment ay nag-operate sa abnormal o degraded conditions, ito ay nag-generate ng high-order harmonics ng iba't ibang frequencies. Tinutukoy ang degree ng degradation ng equipment sa pamamagitan ng calculation process ng "relative harmonic content → indicator value → standard value": una, hinahati ang relative harmonic content ng bawat order ng current harmonics sa total harmonic distortion ng current harmonics ng predetermined order upang makuha ang indicator value; pagkatapos, inimultiply ang harmonic function ng bawat order na nabuo sa pamamagitan ng indicator value sa calculated value para sa bawat order's diagnosis na nakuha mula sa relative harmonic content ng bawat order upang makuha ang standard value; sa huli, kinompare ang indicator value sa standard value upang matukoy ang degree ng degradation ng equipment.

• System Composition: Binubuo ng data acquisition system (responsible para sa real-time online collection ng motor high-order harmonic data) at data analysis system (nagpapatakbo ng analysis software para sa real-time analysis ng high-order harmonic data at fault early warning). Ang buong sistema ay gumagamit ng non-contact high-order harmonic acquisition sensors upang online na collect ang operation equipment data, at tinutukoy ang degree ng degradation ng equipment sa pamamagitan ng comprehensive analysis ng high-order harmonic components at kanilang content rates, na nagbibigay ng basis para sa maintenance.

(5) Practice of Motor Insulation Online Monitoring

Kinakailangan ng insulation testing upang matukoy ang insulation status ng high-voltage motors bago ang power transmission at sa panahon ng daily standby, na isang key link sa equipment operation and maintenance at isang effective means upang masiguro ang system safety. Para sa regular na insulation testing needs ng open motors (tulad ng circulating water pump motors at feed water pump motors) at long-term standby motors sa unit, maagang in-equipped ng insulation online monitoring devices. Ginagamit ang DC high-voltage injection method para sa insulation measurement ng cables o motor windings; kapag powered off ang line, automatikong nagsisimula ang insulation monitoring device ng insulation monitoring ng feeder circuit, na real-time display ng insulation values ng standby equipment upang mapadali ang daily operation and maintenance.

5. Talakayan sa Improvement Directions
(1) Centralized Management of Control Power

Iintroduce ang line-controlled intelligent miniature circuit breakers na accessible sa DCS, ECMS, o NCS upang makamit ang centralized control ng control power. Makikipagtulungan sa main equipment racking in/out at switching operations upang matapos ang full-process sequential control, na deeply integrating sa operation management at optimization.

(2) Improvement of Insulation Monitoring System

Idadagdag ang motor insulation online monitoring terminals (sumusuporta ng residual current monitoring ng motor circuits kapag powered on ang motor) upang mapabuti ang full-process monitoring ng insulation performance para sa standby at operating equipment:

• Bawasan ang regular na insulation testing workload at operation risks;

• Makikipagtulungan sa harmonic monitoring at MRC upang magbigay ng basis para sa equipment condition-based maintenance;

• Makikipag-communicate ang insulation data sa background via RS 485 signals o output insulation/leakage current early warning/alarm signals via hard wiring para sa automatic switching interlocking ng electric heaters at motors.

(3) System Integration Optimization

Ikonekta ang lahat ng operation processes ng intelligent switches sa host DCS upang palitan ang independent ECMS, na binabawasan ang investment costs, nagbibigay-daan sa centralized DCS control at management ng equipment, nag-o-optimize at centralizing ang inspection work, at binabawasan ang human resources.

6. Conclusion

Ang 6kV switchgear ay naglalaro ng mahalagang papel sa plant power system, kung saan ang operation monitoring, power switching, insulation testing, at maintenance ay hindi maaaring iwanan sa daily operation and maintenance. Para sa smart power plant construction, ang 6kV switchgear ay kailangan ng malaking focus upang masiguro ang personnel safety, reliable operation ng equipment, reduction ng labor intensity, at condition-based maintenance, na patuloy na ino-optimize ang umiiral na operation and maintenance mode upang makamit ang mas ligtas, mas epektibo, at ekonomikal na operasyon.