Çevrimiçi Sıcaklık İzleme Eğilimleri Nasıl Şebeke Güvenliğini ve Bakım Etkinliğini İyileştirir
Bir elektrik sistemi, jenerasyon, iletim, trafi, dağıtım ve son kullanıcı ekipmanları dahil olmak üzere birçok bağlantılı bileşenden oluşan geniş çaplı bir ağdır. Elektrik ekipmanlarındaki arızalar, sadece beklenmedik kesintiler ve güç şirketleri için mali kayıplara neden olmakla kalmaz, aynı zamanda tüketicilere önemli ekonomik zararlar da verir. Bu nedenle, bu cihazların güvenilirliği ve işlem durumu, tüm enerji sisteminin istikrarı ve güvenliğinin yanı sıra, hizmet sağlayıcılarının ekonomik performansı, güç kalitesi ve hizmet güvenilirliğini doğrudan belirler.
Elektrik ekipmanlarının çevrimiçi izlenmesi—toplanan verileri analiz etmek için gelişmiş hesaplama yöntemleriyle birleştirildiğinde—potansiyel arızaların erken tespiti, önleyici eylemlerin kolaylaştırılması, bilimsel arıza teşhisi ve durum tabanlı bakımın desteklenmesine olanak tanır. Bu, enerji sistem operasyonlarının güvenilirliğini ve güvenliğini artırmada kritik bir rol oynar.
Çevrimiçi izleme teknolojilerinin sürekli gelişimi ve olgunlaşması, yanı sıra son yıllarda Çin'in enerji sektöründe başarılı uygulamalarıyla, durum tabanlı bakım geleneksel zaman tabanlı bakımdan yerini almış ve kaçınılmaz bir trend haline gelmiştir. 2010 yılında, Çin Devlet Şebekesi Şirketi, Traf Ekipmanları Çevrimiçi İzleme Sistemleri Teknik Rehberi yayınladı ve durum tabanlı bakımı kapsamlı bir şekilde uygulamaya başladı. Bu, ekipman zekasını artırmayı, akıllı cihazlar ve teknolojileri teşvik etmeyi, çevrimiçi güvenlik uyarılarını ve akıllı ekipman izlemesini gerçekleştirmeyi amaçlıyordu.
Şu anda, çevrimiçi izleme genellikle traf ekipmanlarında odaklanmaktadır ve şunları içerir:
Kapasitif ekipmanlar: kapasitans ve dielektrik kayıp (tanδ) çevrimiçi izleme
Metal oksit yıldırım koruyucuları: toplam sızıntı akım ve direnç akımının çevrimiçi izlenmesi
Dönüşümcüler: yalıtım yağında çözünmüş gaz analizi (DGA), ultra yüksek frekans (UHF) kısmi salınım (PD), tüp PD ve tanδ, ve yük altında anahtar değişikliklerin dinamik karakteristiklerinin çevrimiçi izlenmesi
GIS: UHF kısmi salınım ve nem (mikro su) içeriği izleme
Anahtar ekipmanları: mekanik özellik izleme ve SF₆ gaz yoğunluğu izleme
1. Elektrik Ekipmanları için Çevrimiçi Sıcaklık İzlemenin Gerekliliği
Sıcaklık, birincil ekipmanların normal çalışması için kilit bir göstergedir. Güç ekipmanlarındaki bağlantı noktaları, termal döngüler, temel kaymalar, üretim hataları, çevre kirliliği, aşırı yük, veya oksidasyon nedeniyle gevşek basınç, yetersiz basınç veya temas yüzeyi bozulmasına maruz kalabilir. Bu sorunlar, akım geçtiğinde temas direncini artırarak sıcaklık yükselmesine neden olur. Bu, yalıtım yaşlanmasını hızlandırır, ekipman ömrünü kısaltır ve ciddi durumlarda, ark hatası, ekipman yanma, geniş çaplı hasar, hatta yangın ve patlamalara yol açabilir—özellikle hareketli ve sabit kontakt noktalarında yüksek arıza oranları görülmektedir. Tüm bunlar, güvenli ekipman işlemlerine sürekli tehdit oluşturmaktadır.
Şu anda, çoğu sıcaklık izlemesi, bal peteği sıcaklık göstergeçleri ve periyodik kızılötesi termografi gibi geleneksel yöntemlere dayanmaktadır. Bu yaklaşımların birkaç dezavantajı vardır:
Bal peteği göstergeçleri, yaşlanma ve kopma eğilimindedir, dar sıcaklık aralıklarına sahiptir, düşük doğruluğa sahiptir, manuel okuma gerektirir ve otomatik yönetim desteği sağlamaz;
Kızılötesi termometreler, doğrudan görüşe ihtiyaç duyar, çevre koşullarından etkilenebilir ve engellenmiş olduğunda genellikle başarısız olur;
Manuel incelemeler, yoğun iş gücü gerektirir, yakın mesafeye ihtiyaç duyar (güvenlik riskleri oluşturur) ve gerçek zamanlı yetenekten yoksundur;
Çevrimdışı izleme, sıcaklık eğilimlerini yakalamayı veya zamanında anormallikleri tespit etmeyi başarısız olur.
Bu nedenle, geleneksel çevrimdışı yöntemler artık verimli, güvenli ve güvenilir enerji sistem operasyonlarına uygun değildir. Gerçek zamanlı sıcaklık izleme, anormal durumların zamanında tespiti ve ekipman hasarının ve güç kazalarının önlenmesi için çevrimiçi izleme teknolojilerine acil ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca, çevrimiçi sıcaklık izlemesi, durum tabanlı bakıma kritik operasyonel parametreler sağlar ve tek ekipmanlar ve tüm enerji sisteminin güvenli ve istikrarlı işlemine önemli katkıda bulunur.
2. Elektrik Ekipmanları için Çevrimiçi Sıcaklık İzleme Teknolojisinin Gelişim Trendleri
Çevrimiçi sıcaklık izleme teknolojisi genellikle gelişmiş sensör sistemleri, iletişim ağları, bilgisayar ve bilgi işleme, uzman analiz sistemleri ve veri depolarını birleştirir. Sürekli teknolojik ilerlemeyle birlikte, bu alan otomasyona, zekaya ve uygulanabilirliğe doğru evrimleşmektedir.
2.1 İnternet Nesneleri (IoT) Teknolojisinin Uygulaması
IoT, bilgisayar ve internetin ardından gelen yeni bir bilgi teknolojisi dalı olarak kabul edilir ve Çin'de ulusal stratejik yeni bir endüstri olarak tanımlanmıştır. IoT, RFID, GPS ve lazer tarama gibi sensörler aracılığıyla fiziksel nesneleri internete bağlar ve bilgi alışverişini sağlayarak akıllı tanıma, izleme, izleme ve yönetimi mümkün kılar.
Elektrik ekipmanları sıcaklık izleme için bir IoT mimarisi üç katmandan oluşur: algılama, ağ ve uygulama.
Algılama Katmanı: Ekipmanlara doğrudan monte edilen sensörler (örneğin, temas veya kızılötesi tipi) kullanarak gerçek zamanlı sıcaklık verilerini toplar. Kısa menzilli kablosuz teknolojiler, Zigbee, 2.4G veya 433M gibi, yüksek voltaj yalıtımını sağlar.
Ağ Katmanı: Algılama ve uygulama katmanları arasında veri aktarır. Güvenli, güvenilir ve gerçek zamanlı güç iletişim ağlarını kullanır—ana olarak fiber optik, güç hattı taşıyıcı ve dijital mikrodalga sistemleriyle desteklenir.
Uygulama Katmanı: Çoklu cihazlarda sıcaklık verilerini işler, analiz eder ve görselleştirir. Anormallik uyarıları, eğilim analizi, çevrimiçi tanı, veri paylaşımı gibi hizmetleri akıllı platformlar aracılığıyla sunar.
IoT, kapsamlı, gerçek zamanlı farkındalık, güvenilir bağlantı ve akıllı veri analizi sağlar, güçlü ve ölçeklenebilir sıcaklık izleme sistemlerinin temelini oluşturur.
2.2 Pasif Algılama Teknolojisi – Batarya Gücünün Yerine Geçmesi
Çoğu kablosuz sıcaklık sensörü bataryalara dayanır, ancak yüksek voltaj, yüksek akım ve elektromanyetik gürültülü ortamlarda bataryalar sınırlı ömürlüdür, sık değiştirilmeleri gerekmektedir ve yüksek sıcaklık koşullarında patlama riski taşır, bu da sistemin güvenilirliğini ve güvenliğini sınırlar.
Bu sınırlamaları aşmak için, elektrik/magnetik alanlardan, RF gücünden, ısı gradyanlarından ve yüzey akustik dalgalarından enerji üreten pasif algılama teknolojileri, gelecekteki yön olarak ortaya çıkmaktadır. Pasif sensörler açık avantajlar sunar:
Ekipmanın yaşam süresi boyunca bakım gerektirmeyen işlem, sistem güvenilirliğini artırır
Batarya olmadığı için patlama riski yoktur ve erken arıza tespiti için sürekli yüksek sıcaklık izlemesi sağlanır;
Batarya kullanımı azaldığından çevre etkisi düşer, sosyal değeri artırır.
2.3 Nokta-Çizgi-Yüzey Entegre Sıcaklık İzleme
Bu yaklaşım, ekipman türüne ve kritiklik derecesine bağlı olarak farklı izleme stratejilerini birleştirerek en iyi kapsamı sağlar.
Nokta İzleme: Dış inceleme zor olan anahtarlama kontaktları, busbarlar ve kablo bağlantı noktaları gibi yerel sıcak noktaları hedefler. Sensörler bu noktalara doğrudan monte edilerek gerçek zamanlı izleme yapılır.
Çizgi İzleme: Kablo tünelleri, hendekleri veya raylarında yüksek gerilimli güç kablolarına odaklanır. Aşırı ısınma, yangınlara ve geniş çaplı kesintilere neden olabilir. Dağıtılmış optik lif sensörü (DTS) yaygın olarak kullanılır, yalıtım, korozyon direnci, yüksek sıcaklık toleransı ve manyetik interferans karşıtlığı sağlar. DTS, kablonun tam boyunca sürekli ve hassas sıcaklık profilini sağlar, hızlı tepki için doğru arıza konumunu belirler.
Mobil Uygulamalar – Her Zaman, Her Yerde Gerçek Zamanlı İzleme
Artan mobil ağ bant genişliği ve güçlü akıllı telefonlar ve tabletler—özellikle 4G çağında—mobil uygulamalar, işletmelerde esas araçlar haline gelmiştir. Mobilite, kolaylık, zamanlı ve kişiselleştirilmiş özellikleri, hizmet yönetimi alanında yaygın olarak benimsenmiştir.
Ekipman izleme verilerini internet ve mobil ağlar aracılığıyla mobil uygulamalara entegre etmek, aşağıdaki önemli avantajları sağlar:
Geleneksel intranet sistemlerinin sınırlamalarını aşarak, her zaman, her yerden ekipman durumuna gerçek zamanlı erişim sağlar;
Dijital kaydetme, fotoğraf çekme, GPS etiketleme ve QR kod tarama gibi özelliklerle inceleme verimliliğini artırır, devriye gezmeleri mobil, dijital ve akıllı bir süreç haline getirir.
Acil durumlarda personel, hataları hızlıca bulabilir, gerçek zamanlı ve geçmiş verilere bakabilir ve daha hızlı tepki verebilir, bu da kesinti süresini ve kapsamını minimize eder.
Mobil uygulamalar, uzamsal ve zamanlı bariyerleri ortadan kaldırır, operasyonel verimliliği artırır, ekipman güvenliğini geliştirir ve sürdürülebilir hizmet büyümesini destekler.
3. Sonuç
Çevrimiçi durum izleme teknolojisi—özellikle sıcaklık izlemesi—gelecekteki akıllı şebekelerin merkezi bir bileşenidir ve hizmet sağlayıcıların ekipman güvenliğini ve ekonomik performansını artırmalarına yardımcı olur. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, sıcaklık izleme kapsamlı, akıllı ve uygulanabilir çözümlere doğru evrimleşecektir. IoT, mobil uygulamalar ve diğer yeni teknolojilerle entegrasyon, bu alanın gelecekteki yörüngesini belirleyecektir.
