Analisi delle Caratteristiche Tecniche del Monitoraggio Online dello Stato degli Armadi di Media Tensione
Con l'aumento della complessità dell'ambiente operativo del sistema elettrico e l'approfondimento della riforma del sistema elettrico, le reti elettriche tradizionali stanno accelerando la trasformazione verso reti intelligenti. L'obiettivo della manutenzione basata sullo stato dell'equipaggiamento è raggiunto attraverso la percezione in tempo reale dello stato dell'equipaggiamento da parte di nuovi sensori, una comunicazione affidabile tramite tecnologie di rete moderne e un monitoraggio efficace da parte di sistemi esperti in background.
I. Analisi della strategia di manutenzione basata sullo stato
La manutenzione basata sullo stato (CBM) si riferisce a un modello di manutenzione che valuta le anomalie dell'equipaggiamento e prevede guasti in base alle informazioni sullo stato dell'equipaggiamento fornite da tecnologie avanzate di monitoraggio e diagnosi dello stato, e svolge la manutenzione prima che si verifichino guasti. In altre parole, i piani di manutenzione sono organizzati in base allo stato di salute dell'equipaggiamento. A confronto con la manutenzione periodica tradizionale, la strategia CBM può rilevare tempestivamente i pericoli nascosti e adottare misure correttive, evitando il cieco spreco di risorse umane e materiali causato dalla manutenzione basata esclusivamente su nodi temporali. Il prerequisito per l'implementazione della CBM è che l'equipaggiamento sia dotato di dispositivi di monitoraggio online perfetti, che possono monitorare in tempo reale i parametri di funzionamento e fornire supporto per i criteri di manutenzione basata sullo stato. Il monitoraggio online dello stato delle attrezzature di media tensione include l'aumento di temperatura del circuito principale, le caratteristiche meccaniche degli interruttori, la durata di vita degli interruttori al vuoto e le prestazioni dei componenti secondari chiave.
II. Analisi approfondita della tecnologia di monitoraggio online dell'aumento di temperatura
Durante l'operazione a lungo termine delle attrezzature di media tensione, la resistenza di contatto nella posizione di ingaggio dei contatti mobili e fissi dell'interruttore, nella giunzione a sovrapposizione della barra madre principale e del cavo di alimentazione, e in altre parti, spesso aumenta a causa di un'installazione impropria o di un contatto cattivo, causando un aumento della temperatura del circuito principale. Se tali pericoli nascosti non vengono scoperti in tempo, l'operazione continua delle attrezzature di commutazione potrebbe aggravare ulteriormente il riscaldamento e l'ossidazione di queste parti, creando un circolo vizioso, che potrebbe portare a conseguenze come la fusione e la caduta delle dita di contatto, la combustione dei contatti, la rapida degradazione delle parti di isolamento adiacenti e persino incidenti gravi come cortocircuiti ed esplosioni.
Il circuito principale delle attrezzature di media tensione si trova in un ambiente ad alta potenziale. Se si adotta una misurazione diretta, è necessario risolvere vari problemi come l'isolamento ad alta tensione e l'isolamento elettrico tra potenziali elevati e bassi. Attualmente, i metodi seguenti vengono principalmente utilizzati sul mercato per monitorare direttamente o indirettamente l'aumento di temperatura del circuito principale: fogli a cambiamento di colore, misurazione della temperatura con immagini a infrarossi, misurazione della temperatura con fibre ottiche, misurazione della temperatura interna cablata, misurazione della temperatura incorporata wireless, ecc.
Le suddette soluzioni risolvono il problema della misurazione della temperatura, ma l'aumento di temperatura è anche legato all'entità della corrente passante. La sola misurazione della temperatura senza la misurazione simultanea della corrente non può riflettere in modo accurato lo stato reale dell'ingaggio dei contatti mobili e fissi o della giunzione a sovrapposizione della barra madre, portando a falsi allarmi o allarmi mancanti. Pertanto, il dispositivo di monitoraggio online dell'aumento di temperatura deve anche collaborare con il sistema esperto in background per un'analisi e diagnosi scientifiche, che possono determinare se l'aumento di temperatura attuale è anomalo in base alla corrente di carico in tempo reale e fornire suggerimenti di elaborazione di conseguenza.
III. Analisi della tecnologia di monitoraggio delle caratteristiche meccaniche e della vita elettrica degli interruttori al vuoto
Gli interruttori al vuoto sono equipaggiamenti elettrici molto importanti. Secondo le statistiche, più della metà dei costi di manutenzione delle sottostazioni viene spesa per gli interruttori ad alta tensione, e il 60% di essi viene utilizzato per la manutenzione minore e ordinaria degli interruttori. Operazioni frequenti e smontaggi eccessivi ridurranno l'affidabilità operativa degli interruttori al vuoto. Pertanto, il monitoraggio online in tempo reale degli interruttori al vuoto aiuta a comprendere le loro caratteristiche operative e le tendenze di cambiamento, spostando la manutenzione pianificata verso la manutenzione basata sullo stato.
I parametri caratteristici meccanici degli interruttori al vuoto includono principalmente il tempo e la velocità di apertura/chiusura, la sincronizzazione, la pressione di contatto, l'overshooting, l'ampiezza del rimbalzo, ecc., che possono essere misurati mediante sensori di spostamento lineare, sensori di spostamento angolare, sensori di pressione e altri dispositivi. Nel metodo tradizionale, il sensore di spostamento lineare è installato nella parte inferiore della barra isolante mobile del contatto mobile dell'interruttore al vuoto, che richiede uno spazio ampio per il movimento lineare, non favorendo la miniaturizzazione dell'equipaggiamento, e la barra del sensore avrà errori di misurazione a causa dell'usura o della deformazione. Il nuovo sensore di spostamento angolare è installato sull'albero motore del meccanismo dell'interruttore al vuoto, che può misurare con precisione i dati come overshooting, tempo di rimbalzo in chiusura, ampiezza del rimbalzo in apertura, velocità di chiusura, velocità di apertura, tempo di chiusura, tempo di apertura, ecc., e la posizione di installazione non è facile da usare e comoda per la manutenzione. Il sensore di pressione di contatto è installato nella barra isolante mobile, che può giudicare lo stato dell'interruttore al vuoto in base alla tendenza di variazione del valore della pressione di contatto durante l'apertura e la chiusura, e prevedere la vita elettrica affidabile residua dell'interruttore al vuoto combinando l'analisi delle condizioni storiche di corrente di carico di commutazione.
IV. Analisi della tecnologia di monitoraggio online dei componenti secondari chiave degli interruttori al vuoto
Il dispositivo di monitoraggio online dello stato dei componenti secondari degli interruttori al vuoto può realizzare il monitoraggio e la raccolta dati del motore di accumulo di energia, della bobina di apertura e della bobina di chiusura dell'interruttore. Il metodo più avanzato attuale è utilizzare elementi Hall per indurre i cambiamenti del campo magnetico intorno ai fili delle apparecchiature esecutive come motori di accumulo di energia, bobine di apertura e bobine di chiusura, in modo da realizzare la misurazione non invasiva di tensione e corrente senza preoccuparsi della situazione in cui le apparecchiature esecutive non possono agire a causa dello spegnimento o del danno del dispositivo di monitoraggio. Attraverso il monitoraggio in tempo reale della tensione e della corrente dei componenti secondari chiave degli interruttori al vuoto, il personale di operazione e manutenzione può realizzare una diagnosi rapida dei guasti potenziali dei componenti secondari chiave attraverso l'analisi delle forme d'onda dei guasti e il confronto dei dati frontali e posteriori. In base ai risultati della diagnosi, i clienti possono formulare piani di manutenzione in anticipo per evitare impatti gravi sulla continuità dell'energia elettrica dopo guasti improvvisi.
V. Applicazioni dell'interruttore online e dell'interruttore palmare
L'interruttore online è un sistema web sviluppato per fornire il monitoraggio remoto dello stato, accessibile attraverso qualsiasi browser mainstream, incluso IE, Chrome, Firefox, Safari, ecc. Basandosi su un potente data center cloud, l'interruttore online filtra, affina e salva la grande quantità di dati di stato ottenuti ogni giorno, quindi filtra preliminarmente vari eventi in base ai valori soglia e agli algoritmi di criterio, e emette allarmi per informazioni sospette di guasto. L'interruttore online può stabilire progetti di revisione dei permessi e classificazione dei contenuti completi per garantire la sicurezza delle informazioni dei dati degli utenti.
L'interruttore palmare è un'applicazione terminale mobile sviluppata specificatamente per fornire il monitoraggio remoto dello stato. Basandosi sull'avanzato sistema iOS di Apple, ha funzionalità potenti, alta sicurezza e facilità per gli utenti di conoscere lo stato operativo delle attrezzature di media tensione in qualsiasi momento e luogo, diventando un assistente potente per i lavoratori di manutenzione.
Conclusione
Con lo sviluppo della tecnologia di monitoraggio intelligente e la diffusione del concetto di manutenzione basata sullo stato, i piani di monitoraggio e diagnosi online per le attrezzature di media tensione stanno gradualmente migliorando e avvicinandosi alla maturità. Dopo un'applicazione complessiva, possono migliorare efficacemente il livello di gestione e decisione complessiva delle attrezzature di media tensione, realizzare la gestione standardizzata e la decisione intelligente, e fornire supporto di dati di base per l'operazione a lungo termine sicura e affidabile e la manutenzione basata sullo stato delle attrezzature di media tensione. Il continuo miglioramento del livello di gestione e decisione dell'equipaggiamento porterà certamente benefici economici e sociali positivi all'industria elettrica. Tuttavia, attualmente i dispositivi di monitoraggio online per le attrezzature di media tensione in Cina sono di qualità diversa, e è necessario condurre ricerche approfondite sui loro principi, strutture e indicatori tecnici, e selezionare lo schema ottimale per realizzare la funzione di monitoraggio online delle attrezzature di media tensione.
