Análisis de las Características Técnicas del Monitoreo en Línea para el Estado de los Equipos de Media Tensión
Con el aumento de la complejidad del entorno operativo del sistema eléctrico y la profundización de la reforma del sistema eléctrico, las redes eléctricas tradicionales están acelerando su transformación hacia redes inteligentes. El objetivo del mantenimiento basado en el estado del equipo se logra a través de la percepción en tiempo real del estado del equipo mediante nuevos sensores, una comunicación confiable a través de tecnología de red moderna y un monitoreo efectivo por parte de sistemas expertos en el fondo.
I. Análisis de la Estrategia de Mantenimiento Basado en el Estado
El Mantenimiento Basado en el Estado (CBM) se refiere a un modo de mantenimiento que juzga las anomalías del equipo y predice fallos basándose en la información sobre el estado del equipo proporcionada por tecnologías avanzadas de monitoreo y diagnóstico de condiciones, y realiza el mantenimiento antes de que ocurran los fallos. Es decir, los planes de mantenimiento se organizan según el estado de salud del equipo. En comparación con el mantenimiento periódico tradicional, la estrategia CBM puede detectar oportunamente peligros ocultos y tomar medidas correctivas, evitando la ceguera y el desperdicio de recursos humanos y materiales causados por el mantenimiento basado únicamente en nodos de tiempo. La premisa para implementar CBM es que el equipo esté equipado con dispositivos de monitoreo en línea perfectos, que puedan monitorear en tiempo real los parámetros de operación y proporcionar soporte de criterios para el mantenimiento basado en el estado. El monitoreo en línea del aumento de temperatura de los equipos de media tensión incluye el aumento de temperatura del circuito principal, las características mecánicas de los interruptores, la vida útil de los interrumpidores al vacío y el rendimiento de los componentes secundarios clave.
II. Análisis Profundo de la Tecnología de Monitoreo de Aumento de Temperatura en Línea
Durante la operación a largo plazo de los equipos de media tensión, la resistencia de contacto en la posición de enganche de los contactos móviles y fijos del interruptor, la unión de la barra principal y el cable de alimentación, y otras partes, a menudo aumenta debido a una instalación inadecuada o un mal contacto, causando un aumento de la temperatura del circuito principal. Si estos peligros no se detectan a tiempo, la operación continua del equipo de distribución agravará aún más el calentamiento y la oxidación de estas partes, resultando en un ciclo vicioso, lo que puede llevar a consecuencias como el derretimiento y caída de los dedos de contacto, quemaduras de los contactos, degradación rápida de las partes de aislamiento adyacentes e incluso accidentes malignos como ruptura y explosión.
El circuito principal de los equipos de media tensión está en un entorno de alto potencial. Si se adopta la medición directa, se deben resolver diversos problemas, como el aislamiento de alta tensión y la separación eléctrica bajo altos y bajos potenciales. Actualmente, los siguientes métodos se utilizan principalmente en el mercado para monitorear directa o indirectamente el aumento de temperatura del circuito principal: láminas de cambio de color, termometría por imagen infrarroja, termometría por fibra óptica, termometría con cable incorporada, termometría inalámbrica incorporada, etc.
Los esquemas anteriores resuelven el problema de la medición de temperatura, pero el aumento de temperatura también está relacionado con la magnitud de la corriente pasante. La medición de temperatura sin la medición simultánea de la corriente no puede reflejar con precisión el estado real del contacto móvil y fijo o la unión de la barra, lo que lleva a falsas alarmas o alarmas omitidas. Por lo tanto, el dispositivo de monitoreo de aumento de temperatura en línea también necesita cooperar con el sistema experto de fondo para un análisis y diagnóstico científico, que pueda juzgar si el aumento de temperatura actual es anormal según la corriente de carga en tiempo real y dar sugerencias de procesamiento en consecuencia.
III. Análisis de la Tecnología de Monitoreo de las Características Mecánicas y Vida Útil Eléctrica de los Interruptores de Vacío
Los interruptores de vacío son equipos de potencia muy importantes. Según estadísticas, más de la mitad de los costos de mantenimiento de las subestaciones se gastan en interruptores de alta tensión, y el 60% de ellos se destinan a reparaciones menores y mantenimiento rutinario de los interruptores. Las operaciones frecuentes y el exceso de desmontaje y mantenimiento reducirán la confiabilidad de operación de los interruptores de vacío. Por lo tanto, el monitoreo en línea en tiempo real de los interruptores de vacío ayuda a comprender sus características de operación y tendencias de cambio, cambiando el mantenimiento planificado al mantenimiento basado en el estado.
Los parámetros de características mecánicas de los interruptores de vacío incluyen principalmente el tiempo y velocidad de apertura/cierre, sincronismo, presión de contacto, sobrecarrera, amplitud de rebote, etc., que pueden medirse mediante sensores de desplazamiento lineal, sensores de desplazamiento angular, sensores de presión y otros dispositivos. En el método tradicional, el sensor de desplazamiento lineal se instala en la parte inferior de la varilla aislante de contacto móvil del interruptor de vacío, lo que requiere un gran espacio para el movimiento lineal, no es conveniente para la miniaturización del equipo, y la varilla del sensor tendrá errores de medición debido al desgaste o deformación. El nuevo sensor de desplazamiento angular se instala en el eje principal del mecanismo del interruptor de vacío, que puede medir con precisión datos como sobrecarrera, tiempo de rebote de cierre, amplitud de rebote de apertura, velocidad de cierre, velocidad de apertura, tiempo de cierre, tiempo de apertura, etc., y la posición de instalación no es fácil de desgastarse y es conveniente para el mantenimiento. El sensor de presión de contacto se instala en la varilla aislante de contacto móvil, que puede juzgar el estado del interrumpidor al vacío según la tendencia de cambio del valor de presión de contacto durante la apertura y cierre, y predecir la vida útil eléctrica confiable restante del interrumpidor al vacío combinando el análisis de las condiciones históricas de la corriente de carga de conmutación.
IV. Análisis de la Tecnología de Monitoreo en Línea de Componentes Secundarios Clave de los Interruptores de Vacío
El dispositivo de monitoreo en línea del estado de los componentes secundarios de los interruptores de vacío puede realizar el monitoreo y la recolección de datos del motor de almacenamiento de energía, la bobina de apertura y la bobina de cierre del interruptor. El método más avanzado actualmente es usar elementos Hall para inducir los cambios de campo magnético alrededor de los cables de equipos de ejecución, como motores de almacenamiento de energía, bobinas de apertura y bobinas de cierre, para lograr mediciones de voltaje y corriente no intrusivas, sin preocuparse por la situación en la que el equipo de ejecución no pueda actuar debido al apagado o daño del dispositivo de monitoreo. A través del monitoreo en tiempo real del voltaje y corriente de los componentes secundarios clave de los interruptores de vacío, el personal de operación y mantenimiento puede realizar un diagnóstico rápido de fallas potenciales de los componentes secundarios clave a través del análisis de formas de onda de fallas y la comparación de datos anteriores y posteriores. Según los resultados del diagnóstico, los clientes pueden formular planes de mantenimiento con anticipación para evitar impactos graves en la continuidad del suministro de energía después de fallas repentinas.
V. Aplicaciones del Interruptor en Línea y el Interruptor de Bolsillo
El interruptor en línea es un sistema web desarrollado para proporcionar monitoreo remoto del estado, que se puede acceder a través de cualquier navegador principal, incluyendo IE, Chrome, Firefox, Safari, etc. Basado en un poderoso centro de datos en la nube, el interruptor en línea filtra, refina y guarda la gran cantidad de datos de estado obtenidos cada día, luego filtra preliminarmente varios eventos según valores umbral y algoritmos de criterio, y emite alarmas para información de fallos sospechosos. El interruptor en línea puede configurar diseños de revisión de permisos y clasificación de contenido perfectos para garantizar la seguridad de los datos de los usuarios.
El interruptor de bolsillo es una aplicación de terminal móvil desarrollada específicamente para proporcionar monitoreo remoto del estado. Basado en el avanzado sistema iOS de Apple, tiene funciones poderosas, alta seguridad y es conveniente para que los usuarios comprendan el estado de operación de los equipos de media tensión en cualquier momento y lugar, convirtiéndose en un asistente poderoso para los trabajadores de mantenimiento.
Conclusión
Con el desarrollo de la tecnología de monitoreo inteligente y la popularización del concepto de mantenimiento basado en el estado, los esquemas de monitoreo en línea y diagnóstico en línea para equipos de media tensión están gradualmente mejorando y acercándose a la madurez. Después de su aplicación integral, pueden mejorar eficazmente la gestión y toma de decisiones integrales de los equipos de media tensión, realizar la gestión estandarizada y la toma de decisiones inteligentes, y proporcionar soporte de datos básicos para la operación segura y confiable a largo plazo y el mantenimiento basado en el estado de los equipos de media tensión. La mejora continua de la gestión y toma de decisiones de los equipos seguramente traerá buenos beneficios económicos y sociales a la industria eléctrica. Sin embargo, actualmente, los dispositivos de monitoreo en línea para equipos de media tensión en China tienen una calidad desigual, y es necesario realizar investigaciones en profundidad sobre sus principios, estructuras e indicadores técnicos, y seleccionar el esquema óptimo para realizar la función de monitoreo en línea de los equipos de media tensión.
