Intelligenter Außen-Vakuumschaltkreis

Intelligenz

Intelligente Überwachung und Diagnose

• Mehrparametrische Echtzeitüberwachung: Outdoor-Vakuumschaltkreise werden umfassend mit verschiedenen hochpräzisen Sensoren integriert, die wie die "Sinnesnerven" des Schalters fungieren. Zum Beispiel werden Verschiebungssensoren verwendet, um den Kontaktabstand präzise zu messen und die Position der Kontakte während der Öffnungs- und Schließvorgänge in Echtzeit zu verfolgen; Geschwindigkeitssensoren werden eingesetzt, um die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten zu überwachen, um sicherzustellen, dass die Betriebsvorgänge den vorgegebenen Anforderungen entsprechen. Gleichzeitig können elektrische Parametersensoren Strom und Spannung in Echtzeit überwachen und die Schwankungen von Strom und Spannung im Stromnetz genau erfassen. Teilentladungssensoren sind sogar in der Lage, extrem kleine Teilentladungsphänomene innerhalb des Schalters akut zu detektieren. Diese Sensoren sammeln umfassend und kontinuierlich Daten, die reichhaltige und genaue Informationen für die Bewertung des Betriebszustands des Schalters liefern.

• Datenanalyse und Frühwarnung bei Fehlern: Die gesammelten Daten werden an die intelligente Verarbeitungseinheit übertragen, wo fortgeschrittene Datenanalysealgorithmen und -modelle (wie neuronale Netzwerk-Algorithmen und Fehlerbaum-Analysemuster) zur tiefen Analyse der Daten eingesetzt werden. Durch den Vergleich historischer und Echtzeitdaten können vorab anomale Veränderungstrends in den Betriebsparametern des Schalters erkannt werden. Wenn zum Beispiel die Menge der Teilentladung einen stufenweise zunehmenden Trend zeigt, kann das System gemäß voreingestellten Schwellenwerten und Algorithmen eine Frühwarnsignal auslösen, um die Betriebs- und Wartungspersonal darauf hinzuweisen, dass es möglicherweise Isolationsdefekte gibt und weitere Inspektion und Behandlung erforderlich sind. Auf diese Weise wird eine frühe Fehlererkennung erreicht, was ein weiteres Auswachsen der Fehler vermeidet.

• Fehlerdiagnose und -lokalisierung: Sobald eine Anomalie erkannt wird, wird das intelligente System den Fehler unverzüglich diagnostizieren. Durch die umfassende Analyse mehrerer Parameter und das Abgleichen von Fehlerspezifikmustern kann es den Typ des Fehlers genau bestimmen, sei es ein mechanischer Fehler (wie Kontaktabnutzung und Federmüdigkeit) oder ein elektrischer Fehler (wie Isolationsdurchschlag und Überstromerhitzung). Gleichzeitig können mit Fehlersuchalgorithmen die genaue Stelle des Fehlers ermittelt werden, wodurch klare Anweisungen für das Betriebs- und Wartungspersonal gegeben werden, um schnell den Fehler zu beheben. Dies verkürzt die Fehlersuche und -behebung erheblich und verbessert die Versorgungsreliabilität.

Adaptive Steuerung

• Anpassung der Einstellungen basierend auf dem Betriebsstatus: Outdoor-Vakuumschaltkreise haben die Fähigkeit, den Betriebsstatus des Stromnetzes intelligent zu erfassen. Wenn das System unter leichter Last läuft, bestimmt der Schalter den aktuellen Leichtlaststatus durch die Überwachung von Parametern wie Strom und Spannung. In diesem Fall kann er automatisch und angemessen den Überspannungsschutzschwellenwert gemäß vorgegebenen Regeln und Algorithmen lockern. Dies kann unnötiges Ausschalten durch geringfügige Stromschwankungen verhindern und stellt die stabile Operation des Stromnetzes unter leichter Last sicher. Wenn das Stromnetz unter schwerer Last oder bei einem Fehler ist, kann der Schalter schnell in einen Hochsensitivitätsschutzmodus wechseln, schnell auf den Fehlerstrom reagieren und prompt und genau handeln, um den Fehlerschaltkreis abzuschalten und die Ausbreitung des Fehlers zu verhindern.

• Adaptive Betriebsstrategien für verschiedene Fehlertypen: Verschiedene Arten von Fehlern erfordern unterschiedliche Betriebs- und Handhabungsverfahren. Wenn ein Kurzschlussfehler erkannt wird, führt der Schalter schnell eine schnelle Öffnung aus, um den Kurzschlussstrom innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums abzuschneiden und die Ausrüstung und Leitungen vor thermischen und elektrodynamischen Schäden durch den Kurzschlussstrom zu schützen. Im Falle eines Überlastfehlers nimmt der Schalter eine gestaffelte Zeitschutzstrategie gemäß dem Grad und der Dauer der Überlastung an. Er gewährt der Ausrüstung eine bestimmte Überlasttoleranzzeit, während er gleichzeitig rechtzeitig ausschaltet, wenn die Überlastsituation kontinuierlich verschlimmert, um langfristige Überlastschäden zu vermeiden. Diese Funktion, die Betriebsstrategie nach dem Fehlertyp anzupassen, verbessert die Fähigkeit des Schalters, komplexe Fehlersituationen zu bewältigen, erheblich.

Integration in das Smart Grid

• Informationsaustausch: Outdoor-Vakuumschaltkreise sind über hochgeschwindige und stabile Kommunikationsmodule (wie Ethernet, Glasfaserkommunikation und 5G-Wireless-Kommunikation) mit dem Smart Grid verbunden. Sie können eine bidirektionale Informationsinteraktion mit anderen intelligenten Geräten im Stromnetz (wie Substation-Automatisierungssystemen, Relais-Schutzeinrichtungen und Smart-Metern) durchführen. Der Schalter kann Befehle vom Netzdienstleiter empfangen, wie die Anpassung des Betriebsmodus und die Ausführung spezifischer Betriebsaufgaben; gleichzeitig gibt er auch seinen Betriebsstatus, Fehlerinformationen usw. in Echtzeit an den Dienstleiter und andere relevante Geräte zurück, sodass das gesamte Stromnetzsystem umfassend und zeitnah den Zustand des Schalters erfassen kann, was starke Unterstützung für die einheitliche Steuerung und optimierte Operation des Stromnetzes bietet.

• Koordinierte Steuerung: Im Rahmen des Smart Grids erreichen Outdoor-Vakuumschaltkreise eine koordinierte Steuerung mit anderen Geräten. Zum Beispiel, wenn in einem bestimmten Bereich des Stromnetzes ein Fehler auftritt, kann der Schalter Informationen teilen und sich mit benachbarten Schaltern und Relais-Schutzeinrichtungen koordiniert verhalten. Gemäß der Fehlerortung und -analyse führen jedes Gerät Öffnungs- und Schließvorgänge in der vorgegebenen logischen Reihenfolge durch, um den Fehler schnell zu isolieren und die Stromversorgung im nicht fehlerhaften Bereich schnell wiederherzustellen. Dieses koordinierte Steuerungsmechanismus verbessert die Fähigkeit des Stromnetzes, auf Fehler zu reagieren, erhöht die Gesamtoperativität und Zuverlässigkeit des Stromnetzes und fördert die Entwicklung des Smart Grids in eine effizientere und intelligente Richtung.