Paano Nagpapabuti ang mga Tendensya ng Online Temperature Monitoring sa Kaligtasan ng Grid at Epektibidad ng Pagsasauli

Ang isang sistema ng kuryente ay isang malaking network na binubuo ng maraming konektadong komponente, kabilang ang paglikha, transmisyon, substation, distribusyon, at mga aparato ng end-user. Ang mga pagkakamali sa mga aparato ng kuryente ay hindi lamang nagdudulot ng hindi inaasahang brownout at finansyal na pagkawala para sa mga kompanya ng kuryente, kundi nakakapagdulot din ng mahalagang ekonomiko na pinsala sa mga consumer. Kaya, ang kapani-paniwalan at operasyonal na kalagayan ng mga aparato na ito ay direktang nagpapasya sa estabilidad at kaligtasan ng buong sistema ng kuryente, pati na rin ang ekonomikong pamantayan, kalidad ng kuryente, at kapani-paniwalan ng serbisyo ng mga tagapagtustos ng kuryente.

Ang online monitoring ng mga aparato ng kuryente—na pinagsama-sama sa mga napakabagong paraan ng pag-analyze ng nakuha na data—ay nagbibigay-daan sa maagang pagtukoy ng potensyal na pagkakamali, sumusuporta sa mga pang-preventibong hakbang, at sumusuporta sa siyentipikong pagtukoy ng pagkakamali at maintenance batay sa kondisyon. Ito ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagpapataas ng kapani-paniwalan at kaligtasan ng operasyon ng sistema ng kuryente.

Kasabay ng patuloy na pag-unlad at pagmature ng teknolohiya ng online monitoring, kasama na ang matagumpay na aplikasyon sa sektor ng kuryente ng Tsina noong nakaraang mga taon, ang maintenance batay sa kondisyon ay unti-unti nang pinalitan ang tradisyonal na maintenance batay sa oras at naging isang hindi maiiwasang trend. Noong 2010, inilathala ng State Grid Corporation of China ang Technical Guidelines for Online Monitoring Systems of Substation Equipment at nagsimula ng komprehensibong pagpapatupad ng maintenance batay sa kondisyon, may layuning mapataas ang intelihensiya ng mga aparato, mapromote ang smart devices at teknolohiya, at makamit ang online safety warnings at intelligent equipment monitoring.

Sa kasalukuyan, ang online monitoring ay pangunahing nakatuon sa primary equipment sa mga substation, kabilang:

• Capacitive equipment: online monitoring ng capacitance at dielectric loss (tanδ)

• Metal oxide surge arresters: online monitoring ng total leakage current at resistive current

• Transformers: online monitoring ng dissolved gas analysis (DGA) sa insulating oil, ultra-high frequency (UHF) partial discharge (PD), bushing PD at tanδ, at dynamic characteristics ng on-load tap changers

• GIS: UHF partial discharge at moisture (micro-water) content monitoring

• Switchgear: mechanical characteristic monitoring at SF₆ gas density monitoring

1. Necessity of Online Temperature Monitoring for Electrical Equipment

Ang temperatura ay isang pangunahing indikador ng normal na operasyon para sa primary equipment. Ang mga connection points sa mga aparato ng kuryente ay maaaring magkaroon ng loose compression, insufficient pressure, o degradation ng contact surface dahil sa thermal cycling, foundation shifts, manufacturing defects, environmental pollution, severe overloading, o oxidation. Ang mga isyung ito ay nagdudulot ng pagtaas ng contact resistance, na nagdudulot ng pagtaas ng temperatura kapag may current flow. Ito ay nagpapabilis ng aging ng insulation, nagbabawas ng lifespan ng mga aparato, at sa malubhang kaso, nag-trigger ng arc faults, burnout ng mga aparato, expanded damage, o kahit na sunog at pagsabog—lalo na sa moving at fixed contacts ng disconnect switches, na may mataas na rate ng pagkakamali. Lahat ng ito ay nagbibigay ng constant threats sa ligtas na operasyon ng mga aparato.

Sa kasalukuyan, ang karamihan sa temperature monitoring ay umaasa sa mga tradisyonal na paraan tulad ng wax temperature indicators at periodic infrared thermography. Ang mga paraan na ito ay may ilang drawbacks:

• Ang wax indicators ay madaling lumangin at mawala, may maliit na range ng temperatura, mababang accuracy, nangangailangan ng manual reading, at hindi maaaring suportahan ang automated management;

• Ang infrared thermometers ay nangangailangan ng line-of-sight measurement, na apektado ng environmental conditions, at madalas nababawasan kapag may obstruction;

• Ang manual inspections ay labor-intensive, nangangailangan ng malapit na proximity (nagpapahintulot ng mga risks sa kaligtasan), at walang real-time capability;

• Ang offline monitoring ay hindi maaaring makuhang ang mga tren ng temperatura o detekto ang mga anomalya sa tamang panahon.

Kaya, ang mga tradisyonal na offline methods ay hindi na sapat para sa mga pangangailangan ng efficient, ligtas, at reliable power system operations. May urgent na pangangailangan para sa mga teknolohiya ng online monitoring na nagbibigay-daan sa real-time temperature tracking, timely detection ng abnormal conditions, at prevention ng damage sa mga aparato at kuryente accidents. Bukod dito, ang online temperature monitoring ay nagpapalawak ng saklaw ng condition monitoring, nagbibigay ng vital operational parameters para sa condition-based maintenance at nagsisumbong nang malaki sa ligtas at stable operation ng individual equipment at buong sistema ng kuryente.

2. Development Trends in Online Temperature Monitoring Technology for Electrical Equipment

Ang teknolohiya ng online temperature monitoring ay karaniwang naglalaman ng advanced sensor systems, communication networks, computer and information processing, expert analysis systems, at data repositories. Kasabay ng patuloy na teknikal na pag-unlad, ang field na ito ay umuunlad patungo sa automation, intelligence, at practicality.

2.1 Application of Internet of Things (IoT) Technology

Ang IoT ay itinuturing na susunod na alon ng information technology pagkatapos ng mga computer at internet, at ito ay tinuturing na isang national strategic emerging industry sa Tsina, na eksplisitong integradong sa development ng smart grid. Ang IoT ay konekta ang pisikal na bagay sa internet sa pamamagitan ng mga sensor tulad ng RFID, GPS, at laser scanners, na nagbibigay-daan sa intelligent identification, tracking, monitoring, at management sa pamamagitan ng information exchange.

Ang isang IoT architecture para sa electrical equipment temperature monitoring ay binubuo ng tatlong layer: perception, network, at application.

• Perception Layer: Nakokolekta ng real-time temperature data gamit ang mga sensor (halimbawa, contact o infrared types) na nakainstalla diretso sa mga aparato. Ang mga short-range wireless technologies tulad ng Zigbee, 2.4G, o 433M ay ginagamit para sa signal transmission, na nagse-secure ng high-voltage isolation.

• Network Layer: Inaangkla ng data transfer sa pagitan ng perception at application layers. Ginagamit nito ang secure, reliable, at real-time power communication networks—mainly fiber optics, na sinusuportahan ng power-line carrier at digital microwave systems.

• Application Layer: Nagproseso, naganalyze, at nagvisualize ng temperature data sa iba't ibang mga aparato, na nagbibigay ng mga serbisyo tulad ng anomaly alerts, trend analysis, online diagnostics, at data sharing sa pamamagitan ng intelligent platforms.

Ang IoT ay nagbibigay ng comprehensive, real-time awareness, reliable connectivity, at intelligent data analysis, na bumubuo ng pundasyon para sa robust at scalable temperature monitoring systems.

2.2 Passive Sensing Technology – Replacing Battery Power

Ang karamihan sa mga wireless temperature sensors ay umaasa sa mga battery, na may mga hamon sa high-voltage, high-current, at electromagnetically noisy environments. Ang mga battery ay may limitadong lifespan, nangangailangan ng regular na replacement, at may panganib ng pagsabog sa mataas na temperatura, na naglimita sa reliability at kaligtasan ng sistema.

Upang labanan ang mga limitasyon na ito, ang mga passive sensing technologies—kabilang ang energy harvesting mula sa electric/magnetic fields, RF power, thermal gradients, at surface acoustic waves—ay lumilitaw bilang ang direksyon ng hinaharap. Ang mga passive sensors ay nagbibigay ng malinaw na mga benepisyo:

• Maintenance-free operation sa loob ng buong lifecycle ng mga aparato, na nagpapataas ng reliability ng sistema

• Walang battery, walang panganib ng pagsabog, at continuous high-temperature monitoring para sa maagang deteksiyon ng pagkakamali;

• Nabawasan ang paggamit ng battery, na nagbabawas ng impact sa environment, na nagdaragdag ng social value.

2.3 Point-Line-Surface Integrated Temperature Monitoring

Ang approach na ito ay nagpapakombina ng iba't ibang monitoring strategies batay sa uri at criticality ng mga aparato para sa optimal coverage.

• Point Monitoring: Tumutugon sa localized hotspots tulad ng switchgear contacts, busbars, at cable joints kung saan mahirap ang external inspection. Ang mga sensor ay nakainstalla diretso sa mga puntos na ito para sa real-time monitoring.

• Line Monitoring: Nagfokus sa high-voltage power cables sa mga cable tunnels, trenches, o trays. Ang overheating ay maaaring magsanhi ng sunog at widespread outages. Ang distributed optical fiber sensing (DTS) ay malawakang ginagamit, na nagbibigay ng insulation, corrosion resistance, high-temperature tolerance, at immunity sa electromagnetic interference. Ang DTS ay nagbibigay ng continuous, precise temperature profiling sa buong haba ng cable, na may accurate fault location para sa mabilis na tugon.

Mobile Applications – Real-Time Monitoring Anytime, Anywhere

Kasabay ng pagtaas ng mobile network bandwidth at powerful smartphones at tablets—lalo na sa 4G era—ang mga mobile apps ay naging essential tools sa enterprise operations. Ang kanilang mobility, convenience, timeliness, at personalization ay malawakang tinatanggap sa utility management.

Ang pag-integrate ng mga data ng equipment monitoring sa mga mobile apps sa pamamagitan ng internet at cellular networks ay nagbibigay ng mga pangunahing benepisyo:

• Nagbubunsod sa mga limitasyon ng traditional intranet systems, na nagbibigay ng real-time access sa status ng mga aparato anytime, anywhere;

• Nagpapataas ng efficiency ng inspection sa pamamagitan ng mga feature tulad ng digital logging, photo capture, GPS tagging, at QR code scanning, na nagbabago ng patrol inspections sa isang mobile, digital, at intelligent process.

• Sa mga emergency, maaaring mabilis na lokasyonin ng personnel ang mga pagkakamali, tingnan ang real-time at historical data, at mas mabilis na tumugon, na nagminimize ng duration at scope ng outage.

Ang mga mobile apps ay nagwawala ng mga spatial at temporal barriers, nagpapataas ng operational efficiency, nagpapataas ng kaligtasan ng mga aparato, at sumusuporta sa sustainable utility growth.

3. Conclusion

Ang online condition monitoring technology—lalo na ang temperature monitoring—ay isang core component ng future smart grids, na tumutulong sa utilities na mapataas ang kaligtasan at economic performance ng mga aparato. Kasabay ng pag-unlad ng teknolohiya, ang temperature monitoring ay uunlad patungo sa comprehensive, intelligent, at practical solutions. Ang integration sa IoT, mobile applications, at iba pang emerging technologies ay magdidikta sa hinaharap na trajectory ng field na ito.