Pagsusuri ng mga Katangiang Teknikal ng Online Monitoring para sa Kalagayan ng Medium-Voltage Switchgear
Sa paglago ng komplikadong kalagayan ng operasyon ng sistema ng kuryente at sa pagsusulong ng reporma sa sistema ng kuryente, ang mga tradisyunal na grid ng kuryente ay nasa proseso ng mabilis na pagbabago tungo sa smart grids. Ang layunin ng pagmamanntenance batay sa kondisyon ng kagamitan ay natutugunan sa pamamagitan ng real-time na pag-alam ng estado ng kagamitan gamit ang bagong mga sensor, maaswang komunikasyon sa pamamagitan ng modernong teknolohiya ng network, at epektibong pagmomonito sa pamamagitan ng background expert systems.
I. Analisis ng Strategya ng Pagmamanntenance Batay sa Kondisyon
Ang Condition-based Maintenance (CBM) ay tumutukoy sa isang mode ng pagmamanntenance na nagbibigay ng hukom sa mga anomalya ng kagamitan at nagpoprognostika ng mga pagkasira batay sa impormasyon ng estado ng kagamitan na ibinibigay ng napakalambot na teknolohiya ng monitoring at pagdiagnose, at gumagawa ng pagmamanntenance bago ang pagkasira. Ito ay nangangahulugan na ang mga plano ng pagmamanntenance ay inaayos ayon sa estado ng kalusugan ng kagamitan. Sa paghahambing sa tradisyunal na regular na pagmamanntenance, ang estratehiya ng CBM ay maaaring maagang matukoy ang mga panganib at gawin ang mga tama, na iwasan ang walang direksyong at pagkawala ng tao at materyales dahil lamang sa pagmamanntenance batay sa puntos ng oras. Ang pre-requisite para sa pag-implement ng CBM ay ang kagamitan ay dapat mayroong perpekto na online monitoring devices, na maaaring real-time na monitorehin ang mga parameter ng operasyon at magbigay ng suporta para sa pagmamanntenance batay sa kondisyon. Ang online condition monitoring ng medium-voltage switchgear ay kinabibilangan ng temperatura ng pangunahing circuit, mekanikal na katangian ng mga circuit breaker, buhay ng vacuum interrupters, at performance ng mga pangunahing secondary components.
II. Mas Malalim na Analisis ng Teknolohiya ng Online Temperature Rise Monitoring
Sa mahabang panahon ng operasyon ng medium-voltage switchgear, ang resistance ng kontak sa lugar ng engagement ng mga moving at static contacts ng circuit breaker, lap joint ng main busbar at power cable, at iba pang bahagi madalas lumalaki dahil sa hindi tamang pag-install o masamang kontak, na nagdudulot ng pagtaas ng temperatura ng pangunahing circuit. Kung hindi agad matukoy ang mga ito, ang patuloy na operasyon ng switchgear ay lalo pa ring magpapalala ng pag-init at oxidation ng mga bahaging ito, na nagreresulta sa isang masamang cycle, na maaaring magresulta sa mga resulta tulad ng melting at pagka-fall off ng mga contact fingers, burning ng mga kontak, mabilis na degradation ng mga malapit na insulating parts, at kahit na malignant na mga aksidente tulad ng breakdown at explosion.
Ang pangunahing circuit ng medium-voltage switchgear ay nasa high-potential na kapaligiran. Kung ang direct measurement ang gagamitin, ang iba't ibang problema tulad ng high-voltage insulation at electrical isolation sa high at low potentials ay kailangang lutasin. Sa kasalukuyan, ang mga sumusunod na metodyo ang ginagamit sa merkado upang direktang o indirect na monitorehin ang pagtaas ng temperatura ng pangunahing circuit: color-changing sheets, infrared imaging temperature measurement, optical fiber temperature measurement, wired built-in temperature measurement, wireless embedded temperature measurement, atbp.
Ang mga nabanggit na solusyon ay naglutas ng problema ng pag-measure ng temperatura, ngunit ang pagtaas ng temperatura ay may kaugnayan din sa magnitude ng dumaan na current. Ang solo na pag-measure ng temperatura nang walang kasabay na pag-measure ng current ay hindi maaaring accurately reflect ang totoong estado ng engagement ng moving at static contact o lap joint ng busbar, na nagreresulta sa false alarms o missed alarms. Kaya, ang online temperature rise monitoring device ay kailangan din ng kooperasyon ng background expert system para sa siyentipikong analisis at pagdiagnose, na maaaring hukuman kung ang kasalukuyang pagtaas ng temperatura ay abnormal ayon sa real-time load current at magbigay ng mga rekomendasyon para sa pagproseso.
III. Analisis ng Teknolohiya ng Monitoring ng Mekanikal na Katangian at Electrical Life ng Vacuum Circuit Breakers
Ang mga vacuum circuit breakers ay napakalaking mahalagang power equipment. Ayon sa istatistika, higit sa kalahati ng mga gastos sa pagmamanntenance ng mga substation ay ginugugol sa high-voltage circuit breakers, at 60% nito ay ginagamit para sa minor repairs at routine maintenance ng mga circuit breakers. Ang madalas na operasyon at sobrang pag-disassemble at pagmamanntenance ay maaaring mabawasan ang operational reliability ng mga vacuum circuit breakers. Kaya, ang real-time online monitoring ng mga vacuum circuit breakers ay nakakatulong upang maintindihan ang kanilang mga operational characteristics at trends, na nagbabago ang planned maintenance sa condition-based maintenance.
Ang mga mekanikal na characteristic parameters ng vacuum circuit breakers ay kinabibilangan ng opening/closing time at speed, synchronism, contact pressure, overtravel, rebound amplitude, atbp., na maaaring imeasure gamit ang linear displacement sensors, angular displacement sensors, pressure sensors, at iba pang mga device. Sa tradisyunal na paraan, ang linear displacement sensor ay ininstall sa ilalim ng moving contact insulation pull rod ng vacuum circuit breaker, na nangangailangan ng malaking espasyo para sa linear movement, hindi makatutulong sa miniaturization ng equipment, at ang sensor pull rod ay maaaring magkaroon ng measurement errors dahil sa wear o deformation. Ang bagong angular displacement sensor ay ininstall sa mechanism spindle ng vacuum circuit breaker, na maaaring accurately measure ang mga data tulad ng overtravel, closing bounce time, opening rebound amplitude, closing speed, opening speed, closing time, opening time, atbp., at ang lugar ng installation ay hindi madaling mawear at convenient para sa pagmamanntenance. Ang contact pressure sensor ay ininstall sa moving contact insulation pull rod, na maaaring hukuman ang estado ng vacuum interrupter ayon sa trend ng contact pressure value sa panahon ng opening at closing, at iprognostika ang remaining reliable electrical life ng vacuum interrupter sa pamamagitan ng kombinasyon ng pag-aanalisa ng historical switching load current conditions.
IV. Analisis ng Teknolohiya ng Online Monitoring ng Key Secondary Components ng Vacuum Circuit Breakers
Ang online monitoring device para sa estado ng secondary components ng vacuum circuit breakers ay maaaring maisakatuparan ang monitoring at data collection ng internal energy storage motor, opening coil, at closing coil ng circuit breaker. Ang pinakamataas na kasalukuyang paraan ay ang paggamit ng Hall elements upang i-induce ang magnetic field changes sa paligid ng mga wires ng execution equipment tulad ng energy storage motors, opening coils, at closing coils, upang maisakatuparan ang non-intrusive voltage at current measurement nang walang kailangan ng pagsisisi sa sitwasyon na ang execution equipment ay hindi maaaring umaksyon dahil sa shutdown o damage ng monitoring device. Sa pamamagitan ng real-time monitoring ng voltage at current ng key secondary components ng vacuum circuit breakers, ang mga operation at maintenance personnel ay maaaring maisakatuparan ang mabilis na diagnosis ng potential faults ng key secondary components sa pamamagitan ng pag-aanalisa ng fault waveforms at comparison ng front at back data. Ayon sa mga resulta ng diagnosis, ang mga customer ay maaaring mag-formulate ng mga plano ng pagmamanntenance sa maagang panahon upang iwasan ang seryosong epekto sa continuity ng supply ng kuryente pagkatapos ng biglaang mga aksidente.
V. Application ng Online Switch at Palmtop Switch
Ang online switch ay isang website system na inihanda upang magbigay ng remote condition monitoring, na maaaring ma-access sa pamamagitan ng anumang mainstream browser, kabilang ang IE, Chrome, Firefox, Safari, atbp. Batay sa powerful na cloud data center, ang online switch ay filtering, refining, at saving ng malaking bilang ng status data na nakuha araw-araw, pagkatapos preliminarily filter ang iba't ibang mga event ayon sa threshold values at criterion algorithms, at mag-issue ng mga alarm para sa suspected fault information. Ang online switch ay maaaring mag-set up ng perpektong permission review at content grading designs upang tiyakin ang information security ng user data.
Ang palmtop switch ay isang mobile terminal application na inihanda nang espesyal para sa remote condition monitoring. Batay sa advanced iOS system ng Apple, ito ay may powerful na functions, mataas na seguridad, at convenient para sa mga user na maintindihan ang operational status ng medium-voltage switchgear kahit saan at kailanman, na naging isang malaking assistant para sa mga maintenance workers.
Kasimpulan
Sa pag-unlad ng intelligent monitoring technology at popularization ng concept ng condition-based maintenance, ang mga online monitoring at online diagnosis schemes para sa medium-voltage switchgear ay unti-unting nagiging perpekto at lumalapit sa maturity. Matapos ang comprehensive application, ito ay maaaring epektibong mapabuti ang comprehensive management at decision-making level ng medium-voltage switchgear, na naisakatuparan ang standardized management at intelligent decision-making, at nagbibigay ng basic data support para sa long-term safe at reliable operation at condition-based maintenance ng medium-voltage switchgear. Ang patuloy na pag-unlad ng equipment management at decision-making levels ay siguradong magbibigay ng mabubuting economic at social benefits sa power industry. Ngunit, sa kasalukuyan, ang mga online monitoring devices para sa medium-voltage switchgear sa Tsina ay may iba't ibang quality, at kinakailangan ng malalim na pag-aaral sa kanilang mga principle, structure, at technical indicators, at pumili ng pinakamahusay na solusyon upang maisakatuparan ang online monitoring function ng medium-voltage switchgear.
