Anàlisi de les característiques tècniques del monitoratge en línia de l'estat dels aparells de mitjana tensió
Amb l'increment de la complexitat de l'entorn d'operació del sistema elèctric i l'aprofundiment de la reforma del sistema elèctric, les xarxes elèctriques tradicionals estan accelerant la seva transformació cap a xarxes intel·ligents. L'objectiu de la manteniment basat en l'estat de l'equipament s'aconsegueix mitjançant la percepció en temps real de l'estat de l'equipament per mitjà de nous sensors, una comunicació fiable a través de tecnologies de xarxa modernes i un monitoratge eficient per part de sistemes experts de suport.
I. Anàlisi de la Estratègia de Manteniment Basat en l'Estat
El Manteniment Basat en l'Estat (CBM) es refereix a un mode de manteniment que jutja anormalitats d'equipaments i prediu fallades basant-se en informació sobre l'estat de l'equipament proporcionada per tecnologies avançades de monitoratge i diagnòstic de condicions, i duu a terme el manteniment abans que es produeixin fallades. És a dir, els plans de manteniment es planifiquen segons l'estat de salut de l'equipament. En comparació amb el manteniment periòdic tradicional, la estratègia CBM pot detectar perilloses a temps i prendre mesures correctives, evitant la ceguesa i el despesa innecessària de recursos humans i materials causada per un manteniment basat només en nodes de temps. El requisit prealable per implementar el CBM és que l'equipament estigui dotat de dispositius de monitoratge en línia perfectes, que puguin monitorar paràmetres d'operació en temps real i proporcionar suport de criteris per al manteniment basat en l'estat. El monitoratge en línia de l'estat de l'armari de commutació de mitja tensió inclou l'augment de temperatura del circuit principal, les característiques mecàniques dels interruptors, la vida útil dels interrompents de buit i el rendiment dels components secundaris clau.
II. Anàlisi Profunda de la Tecnologia de Monitoratge de l'Augment de Temperatura en Línia
Durant l'operació a llarg termini de l'armari de commutació de mitja tensió, la resistència de contacte a la posició d'enganxament dels contactes mòbils i estàtics de l'interruptor, a la junta de la barra principal i del cable d'alimentació, i altres parts sovint augmenta degut a una instal·lació inadeguada o un contacte deficient, provocant un augment de la temperatura del circuit principal. Si aquestes perilloses no es troben a temps, la continuïtat de l'operació de l'armari de commutació agravarà encara més el calentament i l'oxidació d'aquestes parts, resultant en un cicle viciós, que podria conduir a conseqüències com la fusió i caiguda de les dites, la cremació dels contactes, la degradació ràpida de les parts d'aislament adjacents, i fins i tot accidents malignes com la trencament i explosió.
El circuit principal de l'armari de commutació de mitja tensió es troba en un entorn d'alta potencial. Si s'adoptés una mesura directa, caldrien resoldre diversos problemes com l'aislament d'alta tensió i l'isolament elèctric sota altes i baixes tensions. Actualment, es fan servir els següents mètodes al mercat per monitorar directament o indirectament l'augment de temperatura del circuit principal: fulles canviants de color, mesura de temperatura per imatge infraroja, mesura de temperatura per fibra òptica, mesura de temperatura per cable integrat, mesura de temperatura incrustada sense fil, etc.
Les solucions anteriors resolen el problema de la mesura de temperatura, però l'augment de temperatura també està relacionat amb la magnitud de la corrent que passa. Una mesura de temperatura única sense mesura simultània de corrent no pot reflectir de manera precisa l'estat real de l'enganxament dels contactes mòbils i estàtics o de la junta de la barra principal, conduint a falses alarmes o omissió d'alarmes. Per tant, el dispositiu de monitoratge de l'augment de temperatura en línia també necessita col·laborar amb el sistema expert de suport per a l'anàlisi i diagnòstic científics, que poden jutjar si l'actual augment de temperatura és anormal segons la corrent de càrrega en temps real i donar suggeriments de processament en conseqüència.
III. Anàlisi de la Tecnologia de Monitoratge de les Característiques Mecàniques i la Vida Elèctrica dels Interruptors de Buit
Els interruptors de buit són equipaments elèctrics molt importants. Segons les estadístiques, més de la meitat dels costos de manteniment de les subestacions es gasten en interruptors de alta tensió, i el 60% d'aquests es dediquen a reparacions menors i manteniment rutinari d'interruptors. Les operacions freqüents i el desmuntatge i manteniment excessius reduiran la fiabilitat operativa dels interruptors de buit. Per tant, el monitoratge en línia en temps real dels interruptors de buit ajuda a controlar les seves característiques d'operació i tendències de canvi, desplaçant el manteniment planificat cap al manteniment basat en l'estat.
Els paràmetres de característiques mecàniques dels interruptors de buit inclouen principalment el temps d'obertura/tancament i velocitat, la sincronització, la pressió de contacte, el sobretreball, l'amplitud de reboteig, etc., que es poden mesurar amb sensors de desplaçament lineal, sensors de desplaçament angular, sensors de pressió i altres dispositius. En el mètode tradicional, el sensor de desplaçament lineal s'instal·la a la base de la barra aïllada de contacte mòbil de l'interruptor de buit, que requereix un gran espai per al moviment lineal, no és favorable a la miniaturització de l'equipament, i la barra del sensor tindrà errors de mesura degut a l'ús o deformació. El nou sensor de desplaçament angular s'instal·la a l'eix del mecanisme de l'interruptor de buit, que pot mesurar amb precisió dades com el sobretreball, el temps de reboteig de tancament, l'amplitud de reboteig d'obertura, la velocitat de tancament, la velocitat d'obertura, el temps de tancament, el temps d'obertura, etc., i la posició d'instal·lació no és fàcil de desgastar i convenient per a la manteniment. El sensor de pressió de contacte s'instal·la a la barra aïllada de contacte mòbil, que pot jutjar l'estat de l'interrumpent de buit segons la tendència de canvi del valor de la pressió de contacte durant l'obertura i tancament, i preveure la vida elèctrica restant fiable de l'interrumpent de buit combinant l'anàlisi de les condicions històriques de la corrent de càrrega de commutació.
IV. Anàlisi de la Tecnologia de Monitoratge en Línia dels Components Secundaris Clau dels Interruptors de Buit
El dispositiu de monitoratge en línia de l'estat dels components secundaris dels interruptors de buit pot realitzar el monitoratge i la recopilació de dades del motor d'emmagatzematge intern, la bobina d'obertura i la bobina de tancament de l'interruptor. El mètode més avançat actualment és utilitzar elements Hall per induir els canvis de camp magnètic al voltant dels fils dels equips d'execució com el motor d'emmagatzematge, la bobina d'obertura i la bobina de tancament, així s'assoleix una mesura de tensió i corrent sense intrusió sense preocupar-se per la situació que l'equip d'execució no pugui actuar degut a l'aturada o el deteriorament del dispositiu de monitoratge. A través del monitoratge en temps real de la tensió i corrent dels components secundaris clau dels interruptors de buit, el personal d'operació i manteniment pot realitzar un diagnòstic ràpid de possibles fallades dels components secundaris clau a través de l'anàlisi de les formes d'ona de fallades i la comparació de dades anteriors i posteriors. Segons els resultats del diagnòstic, els clients poden elaborar plans de manteniment per endavant per evitar impactes greus en la continuïtat de l'abastament d'energia després de fallades repentines.
V. Aplicacions del Comutador en Línia i del Comutador de Bolseta
El comutador en línia és un sistema web desenvolupat per proporcionar monitoratge remot de l'estat, que es pot accedir a través de qualsevol navegador principal, incloent IE, Chrome, Firefox, Safari, etc. Basat en un poderós centre de dades cloud, el comutador en línia filtra, refina i guarda la gran quantitat de dades d'estat obtingudes cada dia, després filtra preliminarment diversos esdeveniments segons valors de llindar i algoritmes de criteris, i emet alarms per a informació de fallades suspectes. El comutador en línia pot establir dissenys de revisió de permisos i graduació de continguts perfectes per assegurar la seguretat de les dades dels usuaris.
El comutador de bolseta és una aplicació terminal mòbil desenvolupada específicament per proporcionar monitoratge remot de l'estat. Basat en el sistema iOS avançat d'Apple, té funcions poderoses, alta seguretat, i és convenient per als usuaris per entendre l'estat d'operació de l'armari de commutació de mitja tensió a qualsevol hora i lloc, convertint-se en un assistent potent per als treballadors de manteniment.
Conclusió
Amb el desenvolupament de la tecnologia de monitoratge intel·ligent i la popularització del concepte de manteniment basat en l'estat, els esquemes de monitoratge en línia i diagnòstic en línia per a l'armari de commutació de mitja tensió estan gradualment millorant i s'aproximant a la maduresa. Després de l'aplicació integral, poden millorar eficientment el nivell de gestió i decisió integral de l'armari de commutació de mitja tensió, assolint la gestió estandarditzada i la decisió intel·ligent, i proporcionant suport de dades bàsiques per a l'operació segura i fiable a llarg termini i el manteniment basat en l'estat de l'armari de commutació de mitja tensió. La continuïtat de millora del nivell de gestió i decisió d'equipament certament portarà beneficis econòmics i socials a la indústria elèctrica. Actualment, però, els dispositius de monitoratge en línia de l'armari de commutació de mitja tensió a Xina tenen una qualitat irregular, i cal fer una recerca en profunditat sobre els seus principis, estructures i indicadors tècnics, i seleccionar l'esquema òptim per realitzar la funció de monitoratge en línia de l'armari de commutació de mitja tensió.
