เทคโนโลยีการวินิจฉัยปัญหาของอุปกรณ์ตัดไฟอัตโนมัติคืออะไร

ตามสถิติ ความผิดปกติส่วนใหญ่ของสายไฟฟ้าเหนือศีรษะเป็น "ชั่วคราว" โดยความผิดปกติถาวรทั่วไปไม่เกิน 10% สำหรับสายไฟฟ้าระบบจำหน่าย 10kV ในปัจจุบัน การใช้สวิตช์อัตโนมัติและสวิตช์แยกส่วนร่วมกันสามารถทำให้ฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าหลังจากความผิดปกติชั่วคราวได้อย่างรวดเร็ว และแยกส่วนของสายที่มีความผิดปกติออกในกรณีที่เกิดความผิดปกติถาวร เป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องตรวจสอบสถานะการทำงานของตัวควบคุมการป้อนกลับอัตโนมัติเพื่อเพิ่มความเชื่อมั่นในการทำงาน

1. การวิจัยเทคโนโลยีภายในและต่างประเทศ
1.1 การจำแนกประเภทสวิตช์อัตโนมัติ

สวิตช์อัตโนมัติถูกแบ่งออกเป็นสวิตช์ประเภทกระแสไฟฟ้าและสวิตช์ประเภทแรงดันไฟฟ้า สวิตช์ประเภทกระแสไฟฟ้าคือสวิตช์ที่สามารถป้อนกลับหลังจากการทริปโดยตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ ประเภทนี้ของสวิตช์ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้องกันการทริปและสามารถดำเนินการป้อนกลับได้หนึ่งถึงสามครั้ง มันกำจัดส่วนที่มีความผิดปกติทีละส่วนเริ่มต้นจากส่วนสุดท้ายจนกระทั่งระบุส่วนที่มีความผิดปกติ เนื่องจากต้องการการป้อนกลับหลายครั้งด้วยกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ มันมีผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าค่อนข้างมาก นอกจากนี้ยิ่งมีส่วนย่อยมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องการการป้อนกลับมากขึ้นและใช้เวลาในการดำเนินการนานขึ้น ดังนั้นจำนวนส่วนย่อยที่แนะนำไม่ควรเกินสามส่วน ซึ่งเหมาะสมสำหรับสายสาขาและสายแบบรังสี

ประเภทอื่นของสวิตช์อัตโนมัติคือสวิตช์ประเภทแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะทริปเมื่อสายเสียแรงดันและป้อนกลับหลังจากเวลารอคอยเมื่อไฟฟ้ากลับมา วงจรเบรกเกอร์ขาออกในสถานีไฟฟ้าต้องป้อนกลับสองครั้งเพื่อเสร็จสิ้นการแยกส่วนที่มีความผิดปกติและการฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้า การป้อนกลับครั้งแรกเพื่อระบุส่วนที่มีความผิดปกติ บนพื้นฐานของจำนวนสวิตช์ที่เปิดอยู่ในแต่ละส่วน ส่วนที่มีความผิดปกติจะถูกกำหนด และสวิตช์ทั้งสองข้างของส่วนที่มีความผิดปกติจะถูกล็อกเพื่อแยกส่วนที่มีความผิดปกติ การป้อนกลับครั้งที่สองเพื่อฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าให้กับส่วนที่ไม่มีความผิดปกติ

ตลอดสายฟีดเดอร์จะประสบกับกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติเพียงครั้งเดียวระหว่างกระบวนการป้อนกลับ แต่ใช้เวลาค่อนข้างนานในการแยกส่วนที่มีความผิดปกติและการฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้า เนื่องจากต้องการการป้องกันการทริปด้วยกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไปโดยวงจรเบรกเกอร์ฟีดเดอร์ในสถานีไฟฟ้า จึงไม่เหมาะสมสำหรับสายยาว แต่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความจุของระบบ ข้อขัดแย้งนี้ได้ลดลงค่อยๆ ซึ่งเหมาะสมสำหรับสายสั้นแบบรังสีหรือวงจรป้อนกลับเพื่อให้การอัตโนมัติระดับแรก

1.2 ปัญหาของการตรวจจับแบบดั้งเดิม

เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น กระบวนการผลิตและการสึกหรอจากการใช้งานระยะยาว สวิตช์อัตโนมัติอาจทำงานผิดพลาดหรือทำงานผิดพลาด ปัจจุบัน การตรวจจับสวิตช์อัตโนมัติส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ตรวจจับแบบแมนนวล ซึ่งมีต้นทุนการลงทุนสูง

1.3 สถานะการวิจัยและการพัฒนาแนวโน้มภายในและต่างประเทศ

ในทางเทคนิคการตรวจจับสถานะของสวิตช์อัตโนมัติ ในประเทศจีน วิธีการบำรุงรักษาแบบออฟไลน์เป็นประจำได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง รวมถึงการทดสอบความต้านทานฉนวน ทดสอบความต้านทานฉนวนของวงจรควบคุม การทดสอบแรงดันไฟฟ้าสลับ ฯลฯ

ข้อเสียหลักคืออุปกรณ์ตรวจจับมีขนาดใหญ่และหนัก ลำบากในการขนส่ง ระหว่างกระบวนการทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับ ต้องยกขึ้น ซึ่งมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย นอกจากนี้การตรวจจับยังต้องใช้แรงงานและทรัพยากรจำนวนมาก ปัจจุบัน ระบบการตรวจจับและวินิจฉัยที่สมบูรณ์ยังไม่ได้รับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติอย่างแพร่หลาย

การวิเคราะห์และวิเคราะห์ตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติได้เห็นการพัฒนาอย่างมาก ปัจจุบัน ได้มีการยอมรับและใช้งานเครื่องวิเคราะห์อัตโนมัติอย่างกว้างขวาง ต้องการเพียงการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซที่ง่ายและสามารถเชื่อมต่อกับสวิตช์อัตโนมัติของผู้ผลิตต่าง ๆ ได้ในลักษณะ "ปลั๊กแล้วเล่น" โดยการฉีดสัญญาณกระแสไฟฟ้าเข้าสู่สวิตช์อัตโนมัติ สามารถวัดข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เช่น เส้นโค้ง TCC (Time-Current Characteristic) และลำดับควบคุม

ทำให้สามารถควบคุมพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของสัญญาณกระแสไฟฟ้า เช่น รูปคลื่น เวลา และแอมพลิจูด ได้อย่างครบถ้วน พร้อมกับสามารถบันทึกข้อมูลการตอบสนองของตัวควบคุมกระแสไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ ด้วยเวลาตอบสนองที่แม่นยำถึงไมโครวินาที สามารถควบคุมและดำเนินการทดสอบที่สมบูรณ์ได้ในลำดับและแสดงผลทดสอบเป็นข้อความทันที เช่น แสดงคำสั่งที่สร้างขึ้นจากคำตอบของกระแสไฟฟ้าที่ใส่เข้าไปพร้อมกับการวัดและบันทึกเหตุการณ์ รวมถึงการทริป การป้อนกลับ และการปิดกั้นการรีเซ็ต

การวิจัยด้านการวินิจฉัยความผิดปกติอัจฉริยะมุ่งเน้นไปที่ด้านต่าง ๆ ดังนี้:

• การวิจัยเทคโนโลยีการวินิจฉัยความผิดปกติแบบบูรณาการ;

• การวิจัยระบบการวินิจฉัยความผิดปกติแบบเครือข่าย;

• การวิจัยโครงสร้างการวินิจฉัยความผิดปกติแบบปรับตัว.

2. เทคโนโลยีการวินิจฉัยความผิดปกติของสวิตช์อัตโนมัติ

ระบบการวินิจฉัยความผิดปกติของสวิตช์อัตโนมัติสามารถใช้สำหรับการวินิจฉัยความผิดปกติของตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติสำหรับสายไฟฟ้าเหนือศีรษะ 10kV หลังจากที่ส่วน "วงจรเบรกเกอร์" ของสายไฟฟ้าถูกเชื่อมต่อกับตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติ กระแสไฟฟ้าที่จำลองความผิดปกติประเภทต่าง ๆ จะถูกฉีดเข้าสู่ตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติผ่านการควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ และทำการ "เปิด-ปิด" ตามคำสั่งของตัวควบคุม การตอบสนองของตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าจะถูกบันทึก ผ่านการวิเคราะห์ด้วยซอฟต์แวร์ สามารถตรวจสอบว่าตัวควบคุมสามารถตอบสนองต่อสถานการณ์ความผิดปกติได้อย่างถูกต้องหรือไม่ และการตอบสนองนั้นตรงตามความต้องการหรือไม่ สามารถทำการวิเคราะห์ทดสอบความผิดปกติประเภทต่าง ๆ ทำให้สามารถตรวจจับความผิดปกติของตัวควบคุมสวิตช์อัตโนมัติได้โดยอัตโนมัติ

ระบบการวินิจฉัยความผิดปกติของสวิตช์อัตโนมัติเชื่อมต่อกับสวิตช์อัตโนมัติรุ่นต่าง ๆ ผ่านอินเทอร์เฟซทั่วไปหรืออินเทอร์เฟซที่สร้างขึ้นพิเศษ ประสิทธิภาพของสวิตช์อัตโนมัติสามารถตรวจจับผ่านซอฟต์แวร์วิเคราะห์มืออาชีพ และทั้งหมดของการควบคุมและการทดสอบสามารถทำได้ผ่านซอฟต์แวร์ ลักษณะของระบบการวินิจฉัยความผิดปกติของสวิตช์อัตโนมัติมีดังนี้:

• ระบบใช้แหล่งกระแสไฟฟ้าความแม่นยำสูง ซึ่งมีข้อดีคือความแม่นยำสูง ความละเอียดสูง และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ ทำให้เพิ่มความแม่นยำในการส่งออกกระแสไฟฟ้าที่จำลอง ผ่านซอฟต์แวร์ สามารถควบคุมพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของกระแสไฟฟ้า เช่น รูปคลื่น แอมพลิจูด เวลาขึ้น ระยะเวลา และเวลาลง ได้อย่างครบถ้วน ทำให้เพิ่มความสมจริงในการจำลองกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ พร้อมกับสามารถแสดงข้อมูล เช่น รูปคลื่นและความแอมพลิจูดของกระแสไฟฟ้าได้ในเวลาจริง ทำให้สามารถวิเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

• ระบบออกแบบด้วยอินเทอร์เฟซทั่วไป ซึ่งสามารถ "ปลั๊กแล้วเล่น" ในการทำงานที่ไซต์ผ่านอินเทอร์เฟซทั่วไป ทำให้สามารถส่งสัญญาณและข้อมูลได้

• การสร้างฐานข้อมูล: คุณลักษณะแอมแปร์-วินาทีคือเส้นโค้งความสัมพันธ์แบบอินเวอร์ส-ไทม์ระหว่างเวลาเปิดและกระแสไฟฟ้าที่ตัด รวมถึง TCC (Time-Current Characteristic) ที่เร็วและช้า ปัจจุบัน สำหรับตัวควบคุมการป้อนกลับอัตโนมัติ

• การสร้างฐานข้อมูล: คุณลักษณะแอมแปร์-วินาทีคือเส้นโค้งอินเวอร์ส-ไทม์ระหว่างเวลาเปิดและกระแสไฟฟ้าที่ตัด ครอบคลุม TCC ที่เร็วและช้า ปัจจุบัน คุณลักษณะแอมแปร์-วินาทีของตัวควบคุมการป้อนกลับอัตโนมัติส่วนใหญ่เป็นมาตรฐาน Cooper, IEEE (สหรัฐอเมริกา) และ IEC ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ของระบบมีฐานข้อมูลที่สร้างไว้ภายในเพื่อการวิเคราะห์ที่ง่าย

3. สรุป

เทคโนโลยีการวินิจฉัยความผิดปกติของสวิตช์อัตโนมัติสามารถวิเคราะห์สภาพผิดปกติต่าง ๆ รวมถึงการทำงานที่ผิดปกติของฟังก์ชันการป้อนกลับทันที คุณลักษณะ TCC (Time-Current Characteristic) ที่ผิดปกติ ฟังก์ชันการป้องกันกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ การทดสอบช่วงเวลาการป้อนกลับที่ผิดปกติ และการล็อกการป้อนกลับที่ผิดปกติ เทคโนโลยีนี้แสดงถึงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงจากการบำรุงรักษาแบบกำหนดเวลาแบบดั้งเดิมไปสู่การบำรุงรักษาตามสภาพ ทำให้สามารถวิเคราะห์และวินิจฉัยส่วนควบคุมของสวิตช์อัตโนมัติได้อย่างครอบคลุม ทำให้เพิ่มระดับเทคโนโลยีในการบำรุงรักษาตามสภาพของสวิตช์อัตโนมัติอย่างมาก และมีบทบาทสำคัญในการป้องกันอุบัติเหตุของสายไฟฟ้าระบบจำหน่าย