Как онлайн мониторинг на температурата подобрува безопасноста на мрежата и ефикасноста на одржувачките работи

Електропоставната система е голема мрежа састојана од многу поврзани компоненти, вклучувајќи генерирање, пренос, подстанции, дистрибуција и опрема на крајниот корисник. Падовите на електропоставната опрема не само што можат да доведат до непредвидени прекини и финансиски губитоци за електропоставните компанија, туку и значителна економска штета за потрошувачите. Затоа, надежноста и оперативниот статус на овие уреди директно одлучуваат за стабилноста и безопасноста на целата електропоставна система, како и за економскиот перформанс, качеството на енергијата и надежноста на услугите на електропоставните превозници.

Онлајн мониторинг на електропоставната опрема, комбиниран со напредни методи на пресметка за анализа на собирачките податоци, овозможува рано откривање на потенцијални грешки, облеснува предупредителни акции и поддржува научна дијагностика на грешки и одржба според состојбата. Ова игра критичка улога во зголемување на надежноста и безопасноста на операциите на електропоставната система.

Со непрекинати напредоци и зрелост на технологии за онлајн мониторинг, како и успешни применби во кинескиот електропоставен сектор во последните години, одржбата според состојбата постепено ја заменила традиционалната времесна одржба и станала неизбежен тренд. Веќе во 2010 година, Државната електропоставна компанија на Кина издаде Технички насоки за системи за онлајн мониторинг на опремата во подстанциите и започна целокупна имплементација на одржба според состојбата, со цел да го зголеми интелегентноста на опремата, да ги продвиже интелигентните уреди и технологии, и да ги постигне онлајн безбедносни предупредувања и интелигентен мониторинг на опремата.

Во моментов, онлајн мониторингот главно се фокусира на основната опрема во подстанциите, вклучувајќи:

• Капацитивна опрема: онлајн мониторинг на капацитет и диелектрична загуба (tanδ)

• Металооксидни гасители: онлајн мониторинг на тотален лекажен строј и резистивен строј

• Трансформатори: онлајн мониторинг на анализ на растворени гасови (DGA) во изолационото масло, ултра-висока фреквенција (UHF) делова разряд (PD), PD и tanδ на цевките, и динамички карактеристики на регулаторите на напонот под напон

• GIS: UHF делова разряд и содржина на влага (микро-вода)

• Прекинувачи: механички карактеристики и густина на SF₆ гас

1. Необходимоста за онлајн мониторинг на температурата на електропоставната опрема

Температурата е клучен показatel за нормална работа на основната опрема. Конечните точки во електропоставната опрема можат да патат од слаба компресија, недостаток на притисок или деградација на контактната површина поради термални циклуации, поместување на основите, производствени дефекти, еколошки загадување, тешко преоптоварување или оксидација. Овие проблеми зголемуваат контактното отпорство, што доведува до температурски надворешности при текот на стројот. Ова брзо старее изолацијата, намалува долговечноста на опремата, а во тешки случаи, може да ги активира дугови, поплавање на опремата, проширена штета или дорде пожар и експлозии - особено на движењето и фиксирани контакти на прекинувачите, кои имаат висок процент на падови. Сите овие претставуваат непрекинати опасности за безбедната работа на опремата.

Во моментов, повеќето мониторинг на температурата се оснава на традиционални методи како воскови индикатори на температура и периодична инфрачервена термографија. Овие пристапи имаат неколку недостатоци:

• Восковите индикатори се склони на стареење и одлупување, имаат узки температурски опсег, ниска точност, бараат рачно читање и не можат да поддржуваат автоматско управување;

• Инфрачервените термометри бараат меренje во видна линија, се влијаат од околинските услови и често падат кога се блокираат;

• Рачните инспекции се трудоемки, бараат близина (што ги става под опасност), и немаат реално време;

• Офлајн мониторингот не успева да ги зафаќа температурските тенденции или да детектира аномалии во временски момент.

Затоа, традиционалните офлајн методи веќе не задоволуваат потребите за ефикасна, безбедна и надежна работа на електропоставната система. Постои спешна потреба за технологии за онлајн мониторинг што овозможуваат реално време следење на температурата, своевремено откривање на аномалии и превенција на штета на опремата и електропоставни инциденти. Повеќе од тоа, онлајн мониторингот на температурата расширува опсегот на мониторингот според состојбата, доставувајќи важни оперативни параметри за одржба според состојбата и значително доприношувајќи за безбедната и стабилна работа на индивидуалната опрема и целата електропоставна система.

2. Трендови во развитокот на технологијата за онлајн мониторинг на температурата на електропоставната опрема

Технологијата за онлајн мониторинг на температурата обично интегрира напредни системи на сензори, комуникациски мрежи, компјутерски и информациски процеси, експертни системи за анализа и репозиториуми на податоци. Со непрекинат технички прогрес, овој поле се развива кон автоматизација, интелигенција и практичност.

2.1 Примена на технологијата на Интернет на работи (IoT)

IoT се смета за следната волна на информациската технологија после компјутерите и интернетот, и била препозната како национална стратегија за нови индустриски индустрии во Кина, експлицитно интегрирана во развојот на интелигентната мрежа. IoT поврзува физички предмети со интернет преку сензори како RFID, GPS и лазерски скенирачи, овозможувајќи интелигентно идентификување, следење, мониторинг и управување преку размена на информации.

Архитектурата на IoT за мониторинг на температурата на електропоставната опрема се состои од три слоеви: перцептивен, мрежен и апликација.

• Перцептивен слој: собира реални податоци за температура со сензори (на пример, контактни или инфрачервени типови) инсталирани директно на опремата. Користат се краткорасстоянски безжични технологии како Zigbee, 2.4G или 433M за пренос на сигнал, што гарантира изолација на висок напон.

• Мрежен слој: пренесува податоци меѓу перцептивниот и апликацискиот слој. Користи сигурни, надежни и реално време енергетски комуникациски мрежи - главно оптички влакна, дополнети со енергетски линии и цифрови микроволнови системи.

• Апликациски слој: процесира, анализа и визуелизира податоци за температура на повеќето уреди, понудувајќи услуги како предупредувања за аномалии, анализа на тенденции, онлајн дијагностика и споделување на податоци преку интелигентни платформи.

IoT овозможува целостно, реално време знаење, надежна поврзаност и интелигентна анализа на податоци, формирајќи основа за силни и скалабилни системи за мониторинг на температурата.

2.2 Пасивна сензорска технологија - замена на батеријата

Повеќето безжични сензори за температура се оснаваат на батерија, кои се соочуваат со предизвици во околини со висок напон, висок строј и електромагнетски шум. Батериите имаат ограничена долговечност, бараат честа замена и преземаат ризика од експлозија во услови на висока температура, што ограничува надежноста и безопасноста на системот.

За да се надминат овие ограниченија, пасивните сензорски технологии - вклучувајќи харвестирање на енергија од електрични/магнетни полиња, RF моќ, термални градиенти и површински акустички таласи - се појавуваат како буџални насоки. Пасивните сензори нудат ясни предности:

• Безодржна работа над животот на опремата, подобрувајќи надежноста на системот

• Без батерија значи без ризик од експлозија и непрекинуваа мониторинг на висока температура за рано откривање на грешки;

• Намалена употреба на батерија намалува еколошкото влијание, додавајќи социјална вредност.

2.3 Интегриран мониторинг на температурата со точки-линија-површина

Овој пристап комбинира различни стратегии за мониторинг според типот и важноста на опремата за оптимална покривност.

• Мониторинг на точки: се фокусира на локализирани топли точки како контакти на прекинувачите, магистрални жице и кабелни врски каде што е тешко за екстерна инспекција. Сензорите се инсталирани директно на овие точки за реално време мониторинг.

• Мониторинг на линии: се фокусира на високонапонски електрични каблови во кабелски тунели, канали или подложници. Преогревот може да предизвика пожари и широка прекинувања. Широко се користи распределена оптичка влакна сензорска (DTS) технологија, што нуди изолација, корозија, толерантност на висока температура и невосприимчивост на електромагнетски интерференција. DTS овозможува непрекинува, прецизен профил на температурата по целата должина на кабела, со точна локација на грешката за брз одговор.

Мобилни апликации - реално време мониторинг каде и кога било

Со зголемување на мобилната мрежна ширина и моќни смартфони и таблети - особено во ерата на 4G - мобилните апликации станаа есенцијални алатки во операциите на компаниите. Нивната мобилност, удобност, своевременост и персонализација се широко прифатени во управувањето со електропоставните компании.

Интеграцијата на податоци за мониторинг на опремата во мобилни апликации преку интернет и мобилни мрежи нуди ключни предности:

• Го прекинува ограничувањето на традиционалните интранет системи, овозможувајќи реално време пристап до состојбата на опремата каде и кога било;

• Подобрува ефикасноста на инспекциите со карактеристики како дигитално пишење, фотографирање, GPS маркирање и скенирање на QR код, трансформирајќи патрулните инспекции во мобилни, дигитални и интелигентни процеси.

• Во ситуација на емергенција, персоналот брзо може да локализира грешките, да види реално време и историски податоци, и да одговори побрзо, намалувајќи продолжителноста и опсегот на прекинот.

Мобилните апликации ги елиминираат просторните и временски барери, подобрувајќи оперативната ефикасност, подобрувајќи безопасноста на опремата и поддржувајќи одржив раст на електропоставните компании.

3. Заклучок

Технологијата за онлајн мониторинг на состојбата - особено мониторинг на температурата - е клучен компонент на будущите интелигентни мрежи, помогнувајќи на електропоставните компанија да го подобрат безбедноста и економскиот перформанс на опремата. Со напредокот на технологијата, мониторингот на температурата ќе се развива кон целостни, интелигентни и практични решенија. Интеграцијата со IoT, мобилни апликации и други нови технологии ќе дефинираат будушта траекторија на овој поле.