Analyse des Caractéristiques Techniques de la Surveillance en Ligne de l'État des Appareils Moyenne Tension
Avec l'augmentation de la complexité de l'environnement opérationnel des systèmes électriques et l'approfondissement de la réforme du système électrique, les réseaux électriques traditionnels accélèrent leur transformation vers des réseaux intelligents. L'objectif de la maintenance basée sur l'état est atteint grâce à la perception en temps réel de l'état des équipements par de nouveaux capteurs, à une communication fiable via des technologies de réseau modernes, et à une surveillance efficace par des systèmes d'experts en arrière-plan.
I. Analyse de la stratégie de maintenance basée sur l'état
La Maintenance Basée sur l'État (MBE) désigne un mode de maintenance qui évalue les anomalies des équipements et prédit les pannes en se basant sur les informations d'état fournies par des technologies avancées de surveillance et de diagnostic, et effectue la maintenance avant que les pannes ne se produisent. C'est-à-dire que les plans de maintenance sont organisés en fonction de l'état de santé des équipements. Comparée à la maintenance périodique traditionnelle, la stratégie MBE peut détecter à temps les dangers cachés et prendre des mesures correctives, évitant ainsi le manque de discernement et le gaspillage des ressources humaines et matérielles causés par une maintenance basée uniquement sur des points temporels. La condition préalable à la mise en œuvre de la MBE est que les équipements soient dotés de dispositifs de surveillance en ligne parfaits, qui peuvent surveiller en temps réel les paramètres de fonctionnement et fournir un support pour la maintenance basée sur l'état. La surveillance en ligne de l'état des tableaux de distribution moyenne tension comprend la montée en température du circuit principal, les caractéristiques mécaniques des disjoncteurs, la durée de vie des interupteurs sous vide, et les performances des composants secondaires clés.
II. Analyse approfondie de la technologie de surveillance de la montée en température en ligne
Au cours de la longue période de fonctionnement des tableaux de distribution moyenne tension, la résistance de contact au point de jonction des contacts mobiles et fixes du disjoncteur, au raccord de la barre mère principale et du câble d'alimentation, et dans d'autres parties, augmente souvent en raison d'une installation inadéquate ou d'un mauvais contact, provoquant une montée en température du circuit principal. Si ces dangers cachés ne sont pas découverts à temps, le fonctionnement continu des tableaux de distribution aggravera encore plus le chauffage et l'oxydation de ces parties, entraînant un cercle vicieux, qui peut conduire à des conséquences telles que la fusion et la chute des doigts de contact, la combustion des contacts, la dégradation rapide des parties isolantes adjacentes, et même des accidents graves tels que la rupture et l'explosion.
Le circuit principal des tableaux de distribution moyenne tension se trouve dans un environnement de haute potentiel. Si une mesure directe est adoptée, divers problèmes tels que l'isolation haute tension et l'isolement électrique sous haute et basse tensions doivent être résolus. Actuellement, les méthodes suivantes sont principalement utilisées sur le marché pour surveiller directement ou indirectement la montée en température du circuit principal : les feuilles thermochromiques, la thermographie infrarouge, la mesure de température par fibre optique, la mesure de température filaire intégrée, la mesure de température sans fil intégrée, etc.
Les solutions ci-dessus résolvent le problème de la mesure de température, mais la montée en température est également liée à l'intensité du courant qui passe. Une simple mesure de température sans mesure simultanée du courant ne peut pas refléter avec précision l'état réel de l'engagement des contacts mobiles et fixes ou de la jonction de la barre mère, conduisant à de fausses alarmes ou à des omissions. Par conséquent, le dispositif de surveillance de la montée en température en ligne doit également coopérer avec le système d'experts en arrière-plan pour une analyse et un diagnostic scientifiques, qui peuvent juger si la montée en température actuelle est anormale en fonction du courant de charge en temps réel et donner des suggestions de traitement en conséquence.
III. Analyse de la technologie de surveillance des caractéristiques mécaniques et de la durée de vie électrique des disjoncteurs sous vide
Les disjoncteurs sous vide sont des équipements électriques très importants. Selon les statistiques, plus de la moitié des coûts de maintenance des postes de transformation sont dépensés pour les disjoncteurs haute tension, dont 60% sont utilisés pour les petites réparations et la maintenance routinière des disjoncteurs. Des opérations fréquentes et un démontage excessif réduiront la fiabilité de fonctionnement des disjoncteurs sous vide. Par conséquent, une surveillance en ligne en temps réel des disjoncteurs sous vide aide à maîtriser leurs caractéristiques de fonctionnement et les tendances de changement, passant de la maintenance planifiée à la maintenance basée sur l'état.
Les paramètres caractéristiques mécaniques des disjoncteurs sous vide comprennent principalement le temps et la vitesse d'ouverture/fermeture, la synchronisation, la pression de contact, le surcourse, l'amplitude de rebond, etc., qui peuvent être mesurés par des capteurs de déplacement linéaire, des capteurs de déplacement angulaire, des capteurs de pression, etc. Dans la méthode traditionnelle, le capteur de déplacement linéaire est installé au bas de la tige isolante du contact mobile du disjoncteur sous vide, ce qui nécessite un grand espace pour le déplacement linéaire, n'est pas propice à la miniaturisation de l'équipement, et la tige du capteur aura des erreurs de mesure dues à l'usure ou à la déformation. Le nouveau capteur de déplacement angulaire est installé sur l'arbre de mécanisme du disjoncteur sous vide, qui peut mesurer avec précision des données telles que le surcourse, le temps de rebond à la fermeture, l'amplitude de rebond à l'ouverture, la vitesse de fermeture, la vitesse d'ouverture, le temps de fermeture, le temps d'ouverture, etc., et la position d'installation n'est pas facile à usure et est pratique pour l'entretien. Le capteur de pression de contact est installé sur la tige isolante du contact mobile, qui peut juger de l'état de l'interupteur sous vide selon la tendance de changement de la valeur de pression de contact pendant l'ouverture et la fermeture, et prédire la durée de vie électrique restante fiable de l'interupteur sous vide en combinant l'analyse des conditions historiques de courant de charge de commutation.
IV. Analyse de la technologie de surveillance en ligne des composants secondaires clés des disjoncteurs sous vide
Le dispositif de surveillance en ligne de l'état des composants secondaires des disjoncteurs sous vide peut réaliser la surveillance et la collecte de données du moteur d'accumulateur d'énergie, de la bobine d'ouverture, et de la bobine de fermeture du disjoncteur. La méthode la plus avancée actuelle consiste à utiliser des éléments Hall pour induire les changements de champ magnétique autour des fils des équipements d'exécution tels que le moteur d'accumulateur d'énergie, la bobine d'ouverture, et la bobine de fermeture, afin de réaliser une mesure non intrusive de tension et de courant sans craindre que l'équipement d'exécution ne puisse pas agir en raison de l'arrêt ou de la panne du dispositif de surveillance. Grâce à la surveillance en temps réel de la tension et du courant des composants secondaires clés des disjoncteurs sous vide, le personnel d'exploitation et de maintenance peut réaliser un diagnostic rapide des défauts potentiels des composants secondaires clés par l'analyse des formes d'onde de défaut et la comparaison des données avant et après. Selon les résultats du diagnostic, les clients peuvent élaborer des plans de maintenance à l'avance pour éviter des impacts sérieux sur la continuité de l'alimentation électrique après des pannes soudaines.
V. Applications de l'interrupteur en ligne et de l'interrupteur de poche
L'interrupteur en ligne est un système de site web développé pour fournir une surveillance à distance de l'état, qui peut être consulté via n'importe quel navigateur principal, y compris IE, Chrome, Firefox, Safari, etc. Basé sur un puissant centre de données cloud, l'interrupteur en ligne filtre, affine et sauvegarde les grandes quantités de données d'état obtenues chaque jour, puis filtre préliminairement divers événements en fonction de valeurs seuils et d'algorithmes de critères, et émet des alertes pour les informations suspectes de défaut. L'interrupteur en ligne peut mettre en place des conceptions parfaites de contrôle d'accès et de classification de contenu pour garantir la sécurité des données des utilisateurs.
L'interrupteur de poche est une application mobile développée spécifiquement pour fournir une surveillance à distance de l'état. Basée sur le système iOS avancé d'Apple, elle possède des fonctions puissantes, une haute sécurité, et permet aux utilisateurs de comprendre l'état de fonctionnement des tableaux de distribution moyenne tension en tout lieu et à tout moment, devenant un assistant puissant pour les travailleurs de maintenance.
Conclusion
Avec le développement des technologies de surveillance intelligente et la popularisation de la notion de maintenance basée sur l'état, les schémas de surveillance en ligne et de diagnostic en ligne pour les tableaux de distribution moyenne tension se perfectionnent progressivement et s'approchent de la maturité. Après une application globale, ils peuvent améliorer efficacement la gestion et la prise de décision globales des tableaux de distribution moyenne tension, réaliser une gestion standardisée et une prise de décision intelligente, et fournir un support de données de base pour le fonctionnement à long terme sûr et fiable et la maintenance basée sur l'état des tableaux de distribution moyenne tension. L'amélioration continue de la gestion et de la prise de décision des équipements apportera certainement de bons bénéfices économiques et sociaux à l'industrie électrique. Cependant, actuellement, les dispositifs de surveillance en ligne pour les tableaux de distribution moyenne tension en Chine sont de qualité inégale, et il est nécessaire de mener des recherches approfondies sur leurs principes, structures et indicateurs techniques, et de sélectionner le meilleur schéma pour réaliser la fonction de surveillance en ligne des tableaux de distribution moyenne tension.
