知能型屋外真空遮断器

知能

知能監視と診断

• 多パラメータリアルタイム監視: 屋外真空遮断機は、様々な高精度センサーと広範に統合されます。これらのセンサーは遮断機の「感覚神経」のような役割を果たします。例えば、変位センサーは接触行程を正確に測定し、開閉過程での接触位置の変化をリアルタイムで追跡します。また、速度センサーは開閉速度を監視し、動作プロセスが指定された要件を満たしていることを確認します。同時に、電気パラメータセンサーは電流と電圧をリアルタイムで監視し、電力網における電流と電圧の変動を正確に捕捉します。部分放電センサーは、遮断機内部の非常に小さな部分放電現象を鋭敏に検出することができます。これらのセンサーはデータを包括的かつ継続的に収集し、遮断機の動作状態評価に豊富で正確な情報を提供します。

• データ分析と故障早期警告: 収集されたデータは、知能処理ユニットに送られ、高度なデータ分析アルゴリズムとモデル（ニューラルネットワークアルゴリズムや故障木分析モデルなど）を使用して深層分析が行われます。過去データとリアルタイムデータの比較分析を通じて、遮断機の動作パラメータの異常変化傾向を事前に検出することができます。例えば、部分放電量が徐々に増加する傾向がある場合、システムは予め設定されたしきい値とアルゴリズムに基づいて早期警告信号を発信し、運用保守担当者に対して絶縁欠陥があり、さらに検査と対処が必要であることを促します。これにより、早期の故障警告が実現され、故障のさらなる拡大を防ぎます。

• 故障診断と位置特定: 異常が検出されると、知能システムは迅速に故障を診断します。複数のパラメータの総合的な分析と故障特性パターンの照合を通じて、故障の種類を正確に判定します。例えば、機械的な故障（接触部の摩耗やばねの疲労など）か電気的な故障（絶縁破壊や過電流による発熱など）かを判断します。同時に、故障位置アルゴリズムを使用して、故障発生位置を正確に特定し、運用保守担当者が迅速にトラブルシューティングと修理を行うための明確な指針を提供します。これにより、故障処理時間が大幅に短縮され、供給電力の信頼性が向上します。

適応制御

• 動作状況に基づく設定値調整: 屋外真空遮断機は、電力網の動作状況を知能的に感知する能力を持っています。システムが軽負荷状態にある場合、遮断機は電流や電圧などのパラメータを監視することで現在の軽負荷状態を判断します。このとき、事前に設定されたルールとアルゴリズムに基づいて、過電流保護のしきい値を自動的に適切に緩和することができます。これにより、微小な電流の変動による不要なトリップを防ぎ、軽負荷状態での電力網の安定した動作を確保します。電力網が重負荷状態または故障が発生した場合、遮断機は迅速に高感度保護モードに切り替わり、故障電流に迅速に対応し、素早く正確に故障回路を切断し、故障の拡大を防ぎます。

• 異なる故障タイプに対する適応動作戦略: 異なるタイプの故障には異なる操作と対処方法が必要です。ショートサーキット故障が検出された場合、遮断機は極めて短時間でショートサーキット電流を切断するための高速開操作を迅速に実行し、設備と線路をショートサーキット電流による熱的および電磁力的な損傷から保護します。過負荷故障の場合、遮断機は過負荷の程度と持続時間に応じて段階的な時差トリップ戦略を採用します。設備に一定の過負荷許容時間を与えつつ、過負荷状況が継続的に悪化した場合でも適時にトリップできるようにし、長期的な過負荷による設備の損傷を防ぎます。この故障タイプに応じて動作戦略を適応的に調整する機能は、遮断機の複雑な故障状況への対応能力を大幅に向上させます。

スマートグリッドとの統合

• 情報交換: 屋外真空遮断機は、高速で安定した通信モジュール（イーサネット、光ファイバ通信、5G無線通信など）を通じてスマートグリッドに接続され、電力網内の他の知能デバイス（変電所自動化システム、リレー保護装置、スマートメーターなど）と双方向の情報交換を行います。遮断機は、電力網調度センターからの制御コマンドを受け取り、動作モードの調整や特定の操作タスクの実行を行い、同時にその動作状況や故障情報などをリアルタイムで調度センターおよび他の関連デバイスにフィードバックします。これにより、全体の電力網システムが遮断機の状況を全面的かつ迅速に把握し、電力網の一元的な調度と最適化された運転を強力に支援します。

• 協調制御: スマートグリッドの枠組みにおいて、屋外真空遮断機は他のデバイスとの協調制御を実現します。例えば、電力網のあるエリアで故障が発生した場合、遮断機は隣接する遮断機やリレー保護装置と情報を共有し、協調して動作します。故障位置と解析結果に基づいて、各デバイスは予め設定された論理順序で開閉操作を行い、故障を迅速に隔離し、非故障エリアへの電力供給を速やかに復旧します。この協調制御メカニズムは、電力網の故障への対応能力を効果的に向上させ、電力網全体の運転効率と信頼性を高め、スマートグリッドをより効率的で知能的な方向へと発展させるのに貢献します。