Sähköverkon keskipotentiaalisen kytkentälaitevalvonnan teknisten ominaisuuksien analyysi

Sähköjärjestelmien toimintaympäristön kasvavan monimutkaisuuden ja sähköjärjestelmien uudistuksen syventymisen myötä perinteiset sähköverkot muuttuvat älykkäiksi verkoiksi. Laiteolosuhteisiin perustuvan huollon tavoitteet saavutetaan uusien anturien avulla tapahtuvalla laitteen tilan reaaliaikaiseen havaitsemisella, modernin verkoteknologian avulla toteutettavalla luotettavalla viestinnällä ja taustajärjestelmän asiantuntijajärjestelmien avulla toteutettavalla tehokkaalla valvonnalla.

I. Olosuhteisiin perustuvan huollon strategian analyysi

Olosuhteisiin perustuva huolto (CBM) tarkoittaa huollon muotoa, jossa laitteen poikkeamat ja onnettomuuksien ennustaminen perustuvat edistyneiden olosuhteisiin liittyvien valvonnan ja diagnostiikan teknologioiden tarjoamaan laitetietoon, ja huolto suoritetaan ennen onnettomuuksien sattumista. Toisin sanoen huollonsuunnitelmat laaditaan laitteen terveydentilansa mukaan. Perinteiseen aikarutiinin mukaiseen huoltoon verrattuna CBM-strategia mahdollistaa ajantasaisen varhaisvaroituksen ja korjaustoimet, välttää ihmisten ja materiaalisten resurssien tuhlaamisen yksinomaan aikapisteisiin perustuvan huollon aiheuttaman sokeuden. CBM:n toteuttamisen edellytyksenä on, että laitteilla on täydelliset online-valvonta-asetukset, jotka voivat reaaliaikaisesti seurata toimintaparametreja ja tarjota kriteerien tukia olosuhteisiin perustuvalle huollossa. Keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden online-tilavalvonta käsittää pääpiirin lämpötilan nousun, sulkuasemien mekaaniset ominaisuudet, tyhjiökatkurien käyttöajan sekä avainsekundäriosaisten osien suorituskyvyn.

II. Online-lämpötilan nousun valvontatekniikan syväluonteinen analyysi

Keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden pitkäaikaisessa käytössä sulkuasemien liikkuvien ja paikallisten kontaktien yhteydenpaikoissa, pääbusbarin ja sähköjohtojen lapauspaikoissa sekä muissa osissa kontaktiresistanssi usein kasvaa väärästä asennuksesta tai huonosta yhteydestä johtuen, mikä aiheuttaa pääpiirin lämpötilan nousun. Jos näitä piileviä vaaroja ei löydetä ajoissa, kytkentälaatikon jatkuva käyttö pahentaa näiden osien lämmitystä ja ruskoutumista, mikä voi johtaa kielteiseen sykliin, joka voi lopulta johtaa kontaktisormujen sulamiseen ja irtoamiseen, kontaktien poltumiseen, naapurustavien eristysosien nopeaan heikkenemiseen ja jopa vakaviin onnettomuuksiin, kuten läpäisyyn ja räjähdysriskiin.

Keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden pääpiiri on korkeapotilaistilassa. Suoraa mittauksia tehtäessä on ratkaistava erilaisia ongelmia, kuten korkean jännitteen eristyksen ja elektrisen eristämisen korkean ja matalan potilaistilan välillä. Tällä hetkellä markkinoilla käytetään pääasiassa seuraavia menetelmiä pääpiirin lämpötilan nousun suoraan tai epäsuoraan valvomiseen: värinvaihtovalmistukset, infrapunaspektraaliset lämpömittaukset, optisen kaapelin lämpömittaukset, kiinteästi rakennetut lämpömittaukset, langaton sisäänrakennettu lämpömittaus jne.

• Värinvaihtovalmistuksen lämpömittaus: Edut ovat alhainen hinta ja vesitiivisyys; haittapuoli on vaikea havainto rajatun asennuspaikan vuoksi.

• Infrapunaspektraalinen lämpömittaus: Edut ovat kosketuksen ulkopuolinen mittaus ja näkymättömän valon häiriö; haittapuoli on, että mitattavan kohteen materiaaliominaisuudet ja pintatila vaikuttavat mittatarkkuuteen.

• Optisen kaapelin lämpömittaus: Edut ovat korkean jännitteen kestokyky, rautumiskyky, sähkömagneettisen häiriön vastustuskyky ja automaattinen hälytysfunktio; haittapuoli on monimutkainen rakennus ja korkeat ostohinta ja ylläpitokustannukset.

• Kiinteästi rakennetun lämpömittauksen: Edut ovat alhainen hinta ja automaattinen hälytysfunktio; haittapuoli on helposti virhehälytykset sähkömagneettisen häiriön vuoksi sekä vaikea eristys korkean ja matalan potilaistilan välillä asennuksen aikana.

• Langaton sisäänrakennettu lämpömittaus: Edut ovat erinomainen hinta-suorituskyky, korkea mittatarkkuus ja langaton ratkaisu korkean ja matalan potilaistilan välisen eristystilan ongelmaan, vähemmän altis vaurioitumiselle pieneltä eläimeltä tai ihmisiltä verrattuna sisäänrakennettuihin data-kaapeliin tai optisiin kaapeleihin; haittapuoli on lyhyt kommunikaatioreitti, vaatii salauksen luotettavan kommunikaation turvallisuuden takaamiseksi.

Yllä mainitut ratkaisut ratkaisevat lämpömittausongelman, mutta lämpötilan nousu on myös liittyminen kulkevan sähkövirran suuruuteen. Yksipuolinen lämpömittaus ilman samanaikaista sähkövirran mittaus ei voi tarkasti heijastaa liikkuvan ja paikallisen kontaktin yhteyden tai busbarin lapauspaikan todellista tilaa, mikä voi johtaa virhehälytyksiin tai ohitushälytyksiin. Siksi online-lämpötilan nousun valvontalaitteessa on myös yhteistyö taustajärjestelmän asiantuntijajärjestelmän kanssa tieteelliseen analyysiin ja diagnoosiin, joka voi arvioida, onko nykyinen lämpötilan nousu poikkeuksellinen reaaliaikaisen kuormituksen sähkövirran mukaan ja antaa suositukset sen mukaan.

III. Tyhjiökatkurien mekaanisten ominaisuuksien ja sähköisen käyttöajan valvontatekniikan analyysi

Tyhjiökatkureita on erittäin tärkeä sähkölaite. Tilastojen mukaan yli puolet alueellisten sähköverkkojen huoltokustannuksista menee korkeajännitekatkuriin, ja 60 prosenttia niistä käytetään katkurien pienimuotoiseen huoltoon ja säännölliseen ylläpitoon. Usein toistuva käyttö ja liian paljon purkua ja huoltoa vähentävät tyhjiökatkurien toiminnan luotettavuutta. Siksi tyhjiökatkurien reaaliaikainen online-valvonta auttaa hallitsemaan niiden toimintamalleja ja muutoskäyriä, siirtää suunnitellusta huollosta olosuhteisiin perustuvaan huoltoon.

Tyhjiökatkurien mekaaniset ominaisuudet sisältävät pääasiassa avaamisaikaan ja -nopeuden, synkronisuuden, kontaktipaineen, ylivierailun, takaisinpuitun amplitudin jne., jotka voidaan mitata lineaarisilla siirtonopeussensorilla, kulmasiirron sensorilla, painesensorilla ja muilla laitteilla. Perinteisessä menetelmässä lineaarinen siirronopeussensori asennetaan tyhjiökatkuriin liikkuvan kontaktin eristysnosturin pohjaan, mikä vaatii suuren avaruuden lineaariharppaukselle, mikä ei ole hyödyllistä laitteen miniaturisoinnille, ja sensorin nosturi voi aiheuttaa mittausvirheitä kulun tai muodonmuutoksen vuoksi. Uusi kulmasiirron sensori asennetaan tyhjiökatkuriin mekanismiakselille, joka voi tarkasti mitata tiedot, kuten ylivierailu, sulkeutumisen takaisinpuitun aika, avaamisen takaisinpuitun amplitudi, sulkeutumisen nopeus, avaamisen nopeus, sulkeutumisen aika, avaamisen aika jne., ja asennuspiste ei ole altis kululle ja on ylläpitokelpoinen. Kontaktipainesensori asennetaan tyhjiökatkuriin liikkuvan kontaktin eristysnosturille, joka voi arvioida tyhjiökatkuriin tilan kontaktipaineen arvon muutoskäyrän perusteella avaamisen ja sulkeutumisen aikana, ja ennustaa tyhjiökatkuriin jäljellä olevaa luotettavaa sähköistä käyttöikää historiallisten kytkemiskuorman sähkövirran ehtojen analysoinnin avulla.

IV. Tyhjiökatkurien avainsekundäriosaisten osien tilan online-valvontatekniikan analyysi

Tyhjiökatkuriin avainsekundäriosaisten osien tilan online-valvontalaitteella voidaan toteuttaa kytkentälaatikon sisäisen energiasäilön moottorin, avaamisen spoolin ja sulkeutumisen spoolin valvonta ja datan kerääminen. Kehittynein nykyinen menetelmä on käyttää Hall-elementtejä induktoiden magneettikentän muutoksia toimintolaitteiden, kuten energiasäilön moottorin, avaamisen spoolin ja sulkeutumisen spoolin juostojen ympärillä, jotta voidaan toteuttaa ei-invaasivinen jännite- ja sähkövirtamittaus ilman huolenaihetta toimintolaitteiden toimimattomuudesta valvontalaitteen sammumisen tai vaurioitumisen vuoksi. Avainsekundäriosaisten osien jännitteen ja sähkövirran reaaliaikaisen valvonnan avulla operatiiviylläpitohenkilöstö voi toteuttaa nopean diagnosoinnin potentiaalisista vikoista avaimena toimivien sekundäriosaisten osien virhekuvioiden analysoinnin ja eteen- ja takapäin -datan vertailun avulla. Diagnosointitulosten perusteella asiakkaat voivat laatia etukäteen huoltoplanit välttääkseen yhtäkkiä tapahtuvien vikojen vakavia vaikutuksia sähköntoimituksen jatkuvuuteen.

V. Online-kytkimen ja matkapuhelinsovelluksen sovellukset

Online-kytkin on verkkosivusto, joka on kehitetty tarjoamaan etävalvontaa, johon pääsee käyttämällä mitä tahansa suosittua selainta, kuten IE:ää, Chromea, Firefoxia, Safaria jne. Valtavan pilvipalveludatan keskuksen pohjalta online-kytkin suodattaa, tarkentaa ja tallentaa päivittäin saatavat suuret tilatiedot, sitten alkuperäisesti suodattaa erilaisia tapahtumia kynnysarvojen ja kriteeriarvotalgoritmiten, ja lähettää hälytyksiä epäillylle vikatiedolle. Online-kytkimeen voidaan asettaa täydelliset luparekisterit ja sisällön luokittelusuunnitelmat tietoturvallisuuden takaamiseksi käyttäjien tiedoissa.

Matkapuhelinsovellus on kehitetty erityisesti tarjoamaan etävalvontaa. Se perustuu Apple:n edistyneeseen iOS-järjestelmään, sillä on tehokkaita toimintoja, korkeaa tietoturvallisuutta, ja se on kätevä käyttäjille tietää keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden toimintatila missä tahansa ja milloin tahansa, mikä tekee siitä tehokkaan apuvälineen ylläpitohenkilöstölle.

Johtopäätös

Älykkään valvonnan teknologian kehittymisen ja olosuhteisiin perustuvan huollon käsitteen leviämisen myötä keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden online-valvonta- ja online-diagnoosisuunnitelmat paranevat ja lähestyvät kypsyyttä. Niiden kattoman soveltamisen jälkeen ne voivat tehokkaasti parantaa keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden yleishallintaa ja päätöksentekotasoa, toteuttaa standardoidun hallinnon ja älykästä päätöksentekoa, ja tarjota perustiedot keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden pitkäaikaiselle turvalliselle ja luotettavalle toiminnalle ja olosuhteisiin perustuvalle huollossa. Laitteiden hallinnan ja päätöksentekotasojen jatkuva parantaminen tukee varmasti hyviä taloudellisia ja yhteiskunnallisia etuja sähköalan kannalta. Nykyisin Kiinassa keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden online-valvonta-asetukset ovat epätasaisia, ja niiden periaatteiden, rakenteiden ja teknisten indikaattoreiden syvempää tutkimista tarvitaan, ja paras suunnitelma valitaan toteuttamaan keski-jännitteisten kytkentälaatikoiden online-valvontafunktio.