Augstsprieguma atslēgu atvērtas/atslēgtas pozīcijas monitoringa tehnoloģija

Augstsprieguma atslēgumu atvēršanas un aizveršanas mehānismam elektrostacijās, kas strādā ar augsto ātrumu, jāsaskaras ar tādiem izaicinājumiem kā sarežģītas darbības procedūras, lielas darba apjoma pieprasmēs un zema operatīvā efektivitāte. Ar attēlu atpazīšanas tehnoloģiju un sensoru inovāciju progresu, modernās intelektuālās elektrostacijas tagad prasa augstākas tehniskās standartus, lai uzraudzītu augstsprieguma atslēgumu atvēršanas/aizveršanas pozīcijas infrastruktūras attīstības laikā.

Enerģijas interneta (IoT) jutīgās tehnoloģijas un bezvadu komunikācijas integrācija enerģētiskajā aprīkojumā būtiski ir palielinājusi augstsprieguma atslēgu sistēmu automātizācijas un intelektuālās līmenis—pielāgojoties nākotnes prasībām par gudro tīklu un elektrostaciju attīstību. Tādēļ, ir būtiski turpmāk izpētīt galvenos pozīcijas uzraudzīšanas tehnoloģiju piemērošanas aspektus augstsprieguma atslēgu darbībai, pamatojoties uz to iekšējo struktūru un tehniskajām īpašībām.

1. Augstsprieguma atslēgu iekšējā struktūra

1.1 Vadīgās sastāvdaļas

Atvēršanas/aizveršanas darbībās, augstsprieguma atslēgas stacionārā kontaktgala galvenokārt ir izgatavots no vaļa plāksnēm. Divas šādas vaļa plāksnes savienojas, lai veidotu kontaktlauzi, kas rotē ap centrālo asi, lai nodrošinātu statusa uzraudzību. Aizverot, šī konstrukcija droši ievieto stacionārā kontakta galā. Starp divām vaļa plāksnēm ir instalēts spiešanas spraugelis, lai regulētu kontaktu spiedienu starp kustīgo un stacionāro kontaktu.

Darbības laikā, kad cauri abām plāksnēm plūst vienā virzienā strāva, tās starp sevi izveido elektromagnētisko piespiešanu, kas palielina kontaktu spiedienu un palielina darbības stabilitāti. Papildus tam, abās kontaktlauzes pusēs montētās dzelzs plāksnes, kas ir cinksota, pie īssaites strāvas radīs būtisku magnetizāciju, veidojot savstarpējas piespiestās spēku, kas vēl vairāk pastiprina kontaktu spiedienu un būtiski uzlabo atslēgu atvēršanas/aizveršanas mehānisma mehānisko stabilitāti.

1.2 Izolējošās sastāvdaļas

Pozīcijas uzraudzīšanas sistēmā, kustīgie un stacionārie kontakti tiek montēti atsevišķos magnētiskajos stabiņos—kustīgie kontakti ir fiksēti uz porceļāna izolatora bushing. Lai nodrošinātu mehānisko stabilitāti un elektrisku izolāciju starp kustīgo kontaktu un metāla konstrukcijām, tiek izmantots porceļāna izolators ar izvelkšanas stangu.

1.3 Pamata struktūra

Bāze, parasti izgatavota no staļļa rāmis, kā montāžas platforma slēpjas porceļāna izolatoriem (vai bushings) un galvenajam pārnesanas vācem. Tai jābūt pareizi uz zemes saistītai. Jo augstsprieguma atslēgas nav ar loku iznīcināšanas spēju, tās, atvērot, rāda skaidri redzamu atsevišķo punktu, padarot to atvēršanas/aizveršanas statusu vizuāli intuītīvu.

2. Atvēršanas/aizveršanas pozīcijas uzraudzīšanas tehnoloģiju īpašības

2.1 Attēlu atpazīšanas tehnoloģija

Attēlu atpazīšana piedāvā inerentus priekšlikumus vizuālajā intuītīvumā un vieglajā implementācijā. Tomēr, tā kā substatīvo darbību vides attēlu datu apjoms un daudzveidība ir liela, nepieciešamas pašreizējās intelektuālās atpazīšanas algoritmi, īpaši tie, kas saistīti ar dziļuma informācijas apstrādi. Substacijas sistēmas jāspēj precīzi identificēt dažādu ierīču grafiskos datus un izlemt atsevišķas īpašības, lai tos izmantotu kā pamatu, lai noteiktu atslēgu pozīcijas statusu.

2.2 Modernās jutīgās tehnoloģijas

Modernās uzraudzības pieejas izmanto attieksmes sensorus, optiskos sensorus un citus pašreizējos jutīgākos ierīčus, lai sekotu atslēgu pozīcijas dinamiskiem maiņām darbības laikā. Kad tiek kombinētas ar tradicionālām kontaktu balstītām detektācijas metodēm, tās veido "divkārtēja apstiprināšanas" kritēriju pozīcijas novērtēšanai—intelektuālās substacijas "viens klikšķis sekvenču kontrolēšanai" funkcionalitātes kritiskais aktivators.

3. Galvenie pozīcijas uzraudzīšanas tehnoloģiju piemērošanas aspekti augstsprieguma atslēgām

Kā substacijas evolucijā strādā pretim lielākai intelektualitātei, jaunākās pozīcijas uzraudzīšanas tehnoloģijas augstsprieguma atslēgām ir kļuvušas par gudrās tīkla infrastruktūras noslogotākiem—jo īpaši, lai apmierinātu viena klikšķa sekvenču kontrolēšanas prasības. Inženieri jāizvēlas piemērotas uzraudzības tehnoloģijas, pamatojoties uz konkrētām sistēmas konfigurācijām, lai nodrošinātu uzticību.

3.1 Attēlu atpazīšanas tehnoloģija

Attēlu atpazīšana integra datoru redzi ar neapšaubāmo informācijas apstrādi, lai izlemtu atsevišķas īpašības no vizuālajiem datiem, apmierinoši dažādas lietotāju prasības dažādās situācijās. Praksē, atslēgas pozīcija tika noteikta, ņemot attēlus no tās atvēršanas/aizveršanas stāvokļa un pielietojot intelektuālas parametru aprēķināšanas un attēlu apstrādes algoritmus, lai pārbaudītu saskaņotību ar darbības standartiem.

Tomēr, šī metode cieš no relatīvi zemas atpazīšanas precizitātes un lielas vides iedarbības (piemēram, apgaismojums, putekļi, laikapstākļi) sajūsmīgumu, kas rada lielākus īstenošanas izmaksas. Lai to atrisinātu, reāllaiku pozīcijas dati jānosūta centralizētajām uzraudzības platformām. Pašreizējie lietojumi bieži ietver intelektuālos substacijas inspekcijas robotus, kas izmanto pašreizējus datoru modeļus, lai sasniegtu precīzu pozīcijas identifikāciju.

Turklāt, lai apmierinātu Ķīnas elektrotīkla prasības par attālinātu atslēgu verifikāciju, attēlu uzraudzības sistēmas jāintegrē cieši ar slēdziena pozīcijas signāliem. Tas ļauj precīzu statusa noteikšanu četrpakāpju procesā: attēlu iegūšana, īpašību izlemta, pelējšanas apstrāde un statusa atpazīšana—beidzot, datu augšupielāde uz kontrolēšanas centru.

Darbā kopējās datorikas metodes var optimizēt vietējos darba datus, lai arī lēna sistēmas konverģence joprojām ir problēma. Tādēļ, mehāniskajai redzamības balstītajai pārslēguma stāvokļa atpazīšanai būtu jāpieņem divtrūkumska logika un telpiskais filtrēšanas apgabals, lai samazinātu troksni un uzlabotu īpašību izgriešanu—tādējādi uzlabojot atpazīšanas efektivitāti. Tomēr, video novērošanas sistēmām ir nepieciešama visaptveroša, daudzleju kamera; pretējā gadījumā ārējā elektromagnētiskā iedarbība var nopietni apdraudēt novērošanas uzticamību.

3.2 Optiskā sensorika

Optiskā sensorika ietver lazerdarbināmo sensoru instalēšanu uz kustīgā kontaktu komplektiem. Lazerstrāles avots virza strāli uz reflektoru; kad atslēgtājs atrodas noteiktā pozīcijā, atstarota signāla saņem sensora. Ja saņemtais optiskais signāls pārsniedz iepriekš definēto sliekstu, elektriskais izvades signāls attiecīgi samazinās—tas ļauj veikt pozīcijas secinājumus, pamatojoties uz signāla maiņu.

Lai nodrošinātu darbības kvalitāti, infrasarkanās gaismas lazersensori var arī monitorēt temperatūras atšķirības starp kontaktiem, atbalstot intelektuālo monitoringa sistēmu izstrādi. Inženieri izmanto integrētus ierīkojumus, kas sastāv no lazerstrāles avotiem, reflektoriem un saņēmējiem, lai bezvadu jutītu kustīgā kontakta galda pozīciju, izmantojot gaismas staru pārtraukumu.

Reāllaika atslēgtāja statuss jānosūta backend kontrolējošajām sistēmām, izmantojot komunikācijas moduļus. Tomēr šī tehnoloģija prasa ļoti precīzu lazerstrāles avotu, reflektoru un sensoru savietojumu—kas rada nozīmīgas grūtības laukā. Papildus tam, efektīvā pārraides attālums ir būtiski ierobežots. Tādēļ, inženieriem vajadzētu uzlabot esošos lazerjutības arhitektūras, lai izveidotu specializētas sistēmas, kas pielāgotas horizontāli rotējošiem atslēgtājiem.

Analizējot saņemto lazerdzirnavas signāla maiņas, tehniķi var uzticami atšķirt atvērto un aizvērto stāvokļus. Atslēgtāja pozīcijas stāvokļi ir apkopoti Tabulā 1.

Kā parādīts Tabulā 1, optiskā sensoru tehnoloģija piedāvā uzraudzības pieeju praktiskajā lietojumā, kas ir nejūtīga pret elektromagnētisko ietekmi, padarot to piemērotu plašam vides un situāciju spektram. Tomēr tai ir zināmas trūkumi: salīdzinoši zema stabilitāte un drošība sistēmas uztverē, nevar pilnībā pārbaudīt kontaktu kvalitāti, kad atslēgls ir slēgtā stāvoklī, un augsta jūtība pret nepielāgojošiem laika apstākļiem, piemēram, lietus, sniegs, mitruma un sliktas redzamības dēļ—kas rada mazāku uzticamību un precizitāti.

3.3 Kontaktpunkta uztveres tehnoloģija

Kontaktpunkta uztveres tehnoloģija nosaka atslēgla vārdienkārtas pozīciju, balstoties uz palīgkontaktu darbības principu. Tā prasa instalēt palīgkontaktus noteiktās atslēglī izklājuma/iekļaušanas pozīcijās, no kuru iejaukšanās var izsecināt faktiskās sakārtošanas statusu.

Darbības laikā palīgkontaktus var instalēt gan augstsprieguma, gan zemsprieguma zonās. Ja tie tiek ievietoti augstsprieguma zonā, atslēgla atklāšanas/slēgšanas darbība mehāniski aktīve palīgkontaktus. Šo palīgkontaktu darbības stāvoklis tad tieši kontrolē vai norāda atslēgla atklāto vai slēgto stāvokli, ļaujot augstu precizitāti tā reālā stāvokļa atspoguļojumā. Tomēr pēc ilgstošas izmantošanas mehāniskais izsmiršanās un novietojuma mainīšanās var pasliktināt veiktspēju, nepieciešams optimizēt un modernizēt.

Ja tiek instalēti zemsprieguma zonā, sistēma paļaujas uz iekšējiem kustīgiem komponentiem kontroļu korpūs, kas mehāniski aktivizē palīgkontaktus, veicot pamata atklāšanas/slēgšanas operāciju. Šis paņēmiens ietver vairākkārtēju pārnosešanas mehānismu, lai atspoguļotu kontakta galvenes statusu. Ja šajā mehāniskajā virknē kaut kurš komponents nedarbojas vai strādā nederīgi, sistēma var nespēt precīzi atspoguļot atslēgla patieso darbības stāvokli.

4. Nākotnes attīstības tendences

Pašlaik pētniecība un tehnoloģisko progresu uzraudzības sistēmām augstsprieguma atslēgļu darbībai Ķīnā kļūst arvien visaptverošāka. Tomēr daudzas iekšzemes pārvades stacijas joprojām balstās uz tradicionālajām manuālajām pārslēgšanas procedūrām. Šis pieejas veids prasa operatoriem atkārtoti veikt katru soli vietas, kas rada neefektivitāti. Pat vienkāršiem signālu anomalijām tehniskajiem speciālistiem jābrauc uz vietu. Ilgtermiņa atkarība no manuālām darbībām palielina cilvēka kļūdu, trūkumu un lēnas pārslēgšanas ātrumu riskus.

Ar tehnoloģiju integrāciju un progresu, ieskaitot attēlu atpazīšanu, sensoru tīklus, lazeru mērījumus un spiediena sensorus, ir radušās dažādas metodes, lai noteiktu atslēgla pozīciju. Šī tehnoloģiju konverģence nodrošina jaunas pētījumu virzienus un pamatnostādnes, lai automātizētu un intelektualizētu gudras augstsprieguma atslēgles.

5. Secinājums

Kopumā, augstsprieguma atslēgla atklāšanas/slēgšanas pozīcijas monitorings ietver sarežģītas un dažādas darbības procedūras. Parastā uzturēšana joprojām daļēji balstās uz vietas manuālo inspekciju, lai novērtētu reālā laika darbības stāvokli, un visas darbības jāievēro stingri tehniskajiem protokoliem. Nākotnes virzienā ir integrēt mākslīgo intelektu uzraudzības sistēmās, lai galu galā sasniegtu intelektualizētu, autonomo un uzticamu pozīcijas uztveri, veicinot nākamās paaudzes gudru pārvades staciju infrastruktūru.