Phân tích Đặc điểm Kỹ thuật của Giám sát Trực tuyến Tình trạng Thiết bị Chuyển mạch Trung áp
Với sự phức tạp ngày càng tăng của môi trường vận hành hệ thống điện và sự sâu sắc hóa của cải cách hệ thống điện, các lưới điện truyền thống đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang lưới điện thông minh. Mục tiêu của bảo dưỡng dựa trên tình trạng thiết bị được thực hiện thông qua việc cảm nhận thời gian thực tình trạng thiết bị bằng các cảm biến mới, giao tiếp đáng tin cậy qua công nghệ mạng hiện đại, và giám sát hiệu quả bởi hệ thống chuyên gia nền tảng.
I. Phân tích chiến lược bảo dưỡng dựa trên tình trạng
Bảo dưỡng dựa trên tình trạng (CBM) là chế độ bảo dưỡng mà trong đó, tình trạng bất thường của thiết bị và dự đoán sự cố được đánh giá dựa trên thông tin tình trạng thiết bị do công nghệ theo dõi và chẩn đoán tiên tiến cung cấp, và thực hiện bảo dưỡng trước khi xảy ra sự cố. Điều này có nghĩa là, kế hoạch bảo dưỡng được sắp xếp theo tình trạng sức khỏe của thiết bị. So với bảo dưỡng định kỳ truyền thống, chiến lược CBM có thể phát hiện kịp thời các nguy cơ tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp khắc phục, tránh sự mù quáng và lãng phí nguồn lực nhân lực và vật chất chỉ dựa vào các nút thời gian. Điều kiện tiên quyết để thực hiện CBM là thiết bị phải được trang bị các thiết bị theo dõi trực tuyến hoàn thiện, có thể theo dõi tham số hoạt động theo thời gian thực và cung cấp hỗ trợ tiêu chuẩn cho bảo dưỡng dựa trên tình trạng. Theo dõi tình trạng trực tuyến của tủ phân phối điện trung áp bao gồm nhiệt độ tăng của mạch chính, đặc tính cơ học của cầu chì, tuổi thọ của bộ ngắt chân không, và hiệu suất của các thành phần thứ cấp quan trọng.
II. Phân tích sâu về công nghệ theo dõi nhiệt độ tăng trực tuyến
Trong quá trình hoạt động lâu dài của tủ phân phối điện trung áp, điện trở tiếp xúc tại vị trí nối của các tiếp điểm di chuyển và tĩnh, mối nối của thanh bus chính và cáp điện, và các bộ phận khác thường tăng do lắp đặt không đúng hoặc tiếp xúc kém, gây nên sự tăng nhiệt độ của mạch chính. Nếu những nguy cơ tiềm ẩn này không được phát hiện kịp thời, việc hoạt động liên tục của tủ phân phối sẽ làm tăng thêm sự nóng lên và oxy hóa của các bộ phận này, dẫn đến một vòng luẩn quẩn, có thể dẫn đến hậu quả như chảy và rơi của ngón tiếp xúc, cháy tiếp điểm, suy giảm nhanh chóng của các bộ phận cách điện lân cận, thậm chí là tai nạn nghiêm trọng như chập và nổ.
Mạch chính của tủ phân phối điện trung áp nằm trong môi trường điện thế cao. Nếu sử dụng đo trực tiếp, cần giải quyết nhiều vấn đề như cách điện cao áp và cách ly điện dưới điện thế cao và thấp. Hiện nay, trên thị trường chủ yếu sử dụng các phương pháp sau để theo dõi trực tiếp hoặc gián tiếp nhiệt độ tăng của mạch chính: giấy thay đổi màu, đo nhiệt độ bằng hình ảnh hồng ngoại, đo nhiệt độ bằng sợi quang, đo nhiệt độ có dây tích hợp, đo nhiệt độ không dây nhúng, v.v.
Các phương án trên giải quyết vấn đề đo nhiệt độ, nhưng sự tăng nhiệt cũng liên quan đến cường độ dòng điện đi qua. Việc đo nhiệt độ đơn thuần mà không đồng thời đo dòng điện không thể phản ánh chính xác tình trạng thực sự của tiếp điểm di chuyển và tĩnh hoặc mối nối thanh bus, dẫn đến báo động giả hoặc bỏ sót. Do đó, thiết bị theo dõi nhiệt độ tăng trực tuyến cũng cần phải kết hợp với hệ thống chuyên gia nền tảng để phân tích và chẩn đoán khoa học, có thể đánh giá xem sự tăng nhiệt độ hiện tại có bất thường hay không theo dòng điện tải thực tế và đưa ra gợi ý xử lý tương ứng.
III. Phân tích công nghệ theo dõi đặc tính cơ học và tuổi thọ điện của cầu chì chân không
Cầu chì chân không là thiết bị điện rất quan trọng. Theo thống kê, hơn một nửa chi phí bảo dưỡng của trạm biến áp được dành cho cầu chì điện áp cao, và 60% trong số đó được sử dụng cho sửa chữa nhỏ và bảo dưỡng thường xuyên của cầu chì. Các hoạt động thường xuyên và tháo dỡ bảo dưỡng quá mức sẽ làm giảm độ tin cậy hoạt động của cầu chì chân không. Do đó, theo dõi trực tuyến theo thời gian thực của cầu chì chân không giúp nắm bắt các đặc tính hoạt động và xu hướng thay đổi, chuyển từ bảo dưỡng theo kế hoạch sang bảo dưỡng dựa trên tình trạng.
Các tham số đặc tính cơ học của cầu chì chân không主要包括开断时间、速度、同步性、触头压力、超行程、反弹幅度等，这些参数可以通过线位移传感器、角位移传感器、压力传感器等设备进行测量。传统方法中，线位移传感器安装在真空断路器动触头绝缘拉杆底部，需要较大的直线运动空间，不利于设备小型化，且传感器拉杆会因磨损或变形而产生测量误差。新型角位移传感器安装在真空断路器机构主轴上，可以准确测量超行程、合闸弹跳时间、分闸反弹幅度、合闸速度、分闸速度、合闸时间、分闸时间等数据，安装位置不易磨损且便于维护。触头压力传感器安装在动触头绝缘拉杆上，可以根据分合闸过程中触头压力值的变化趋势判断真空灭弧室的状态，并结合历史开关负荷电流情况分析预测真空灭弧室的剩余可靠电气寿命。 四、真空断路器关键二次部件在线监测技术分析 真空断路器二次部件状态在线监测装置可以实现对断路器内部储能电机、分闸线圈、合闸线圈等关键二次部件的监测与数据采集。目前最先进方法是利用霍尔元件感应储能电机、分闸线圈、合闸线圈等执行设备周围导线的磁场变化，从而实现非侵入式的电压和电流测量，无需担心由于监测装置停机或损坏导致执行设备无法动作的情况。通过对真空断路器关键二次部件的电压和电流实时监测，运维人员可以通过故障波形分析和前后数据对比，实现对关键二次部件潜在故障的快速诊断。根据诊断结果，客户可以提前制定检修计划，避免突发故障对供电连续性的严重影响。 五、在线开关与掌上开关的应用 在线开关是一种提供远程状态监测的网站系统，可以通过任何主流浏览器访问，包括IE、Chrome、Firefox、Safari等。基于强大的云数据中心，在线开关对每天获取的大量状态数据进行过滤、精炼并保存，然后根据阈值和标准算法初步筛选各种事件，并对疑似故障信息发出报警。在线开关可以设置完善的权限审核和内容分级设计，确保用户数据的信息安全。 掌上开关是一款专门开发用于提供远程状态监测的移动终端应用。基于苹果先进的iOS系统，功能强大，安全性高，方便用户随时随地了解中压开关柜的运行状态，成为维修人员的强大助手。 结论 随着智能监测技术的发展和状态检修理念的普及，中压开关柜的在线监测与在线诊断方案正在逐步完善并趋于成熟。综合应用后，可有效提高中压开关柜的综合管理和决策水平，实现标准化管理和智能化决策，为中压开关柜的长期安全可靠运行和状态检修提供基础数据支持。设备管理与决策水平的不断提高必将为电力行业带来良好的经济和社会效益。然而，目前我国中压开关柜在线监测装置质量参差不齐，有必要对其原理、结构和技术指标进行深入研究，选择最优方案实现中压开关柜的在线监测功能。
