
Kerneproblem: I seismisk aktive regioner og ældre GIS-underskifter er mekaniske strukturer (f.eks. fastgørelseselementer, isolerende støtter) i strømtransformatorer (CTs) udsat for skader som følge af konstant vibration eller pludselige påvirkninger. Dette kan føre til skjulte fejl som løsning, frigørelse eller forskydning, hvilket sidstnævnte kan medføre nedbrydning af isolationen eller pludselig CT-nedbrud, der truer netets pålidelighed. Traditionelle undersøgelsesmetoder baseret på afbrydelser er ineffektive og dyre.
Innovativ løsning: Integrerer overvågning af to parametre - vibration og strøm - og bruger en AI-motor til at opnå tidlig advarsel og intelligent diagnose af CT-mekaniske fejl.
Kerne teknologisk implementering
- Flere-parametriske samarbejdende sensorer:
- Højfrekvent vibrations-overvågning: Installer bredbånds piezoelektriske accelerometre (5Hz-10kHz) på kritiske CT-komponenter (flanser, støtter) for præcist at fange abnorme strukturelle vibrations-signaler, der skyldes mekanisk løsning, del-forflytning, isolationsnedbrydning eller eksterne vibrationer (seismiske bølger).
- Fangst af kortvarig inrush-strøm: Brug passive Rogowski-spoler til ikke-invasiv, realtidsovervågning af CT's primærside switchingsstrømform. Kombineret med kredsløbsbryder driftssignaler, identificerer det præcist switchingshændelser og analyserer inrush karakteristika og deres påvirkningskræfter på CT-mekanisk struktur.
- AI-drevet edge intelligens diagnosticeringsmotor:
- Bruger en robust edge computing modul (bred temperaturspænding, chokbestandig), installeret lokalt på enheden for realtidshandtering af vibrations- og strømformdata.
- Kernedrift anvender et proprietært 1D-CNN (1D konvolutionsnervnet) intelligent diagnosticeringsmodel:
- Input: Vibrationsacceleration tidsfrekvens egenskaber (FFT analyse) + Switchingsinrush form karakteristika.
- Output: Identifierer præcist typiske mekaniske fejlmodeller ("bolt løsning", "isolationsstøtte forskydning", "mekanisk resonans") med en diagnostisk nøjagtighed på 92%.
- Har "adaptiv læring" evne til at tilpasse sig forskellige CT-strukturelle og baggrundsvibrationskarakteristika i forskellige underskifter.
- Effektiv lokal advarsel & kommunikation:
- Tieret advarsel mekanisme: Når mistænkt fejl signatur er registreret, genererer edge motor øjeblikkeligt advarsels/alarm signaler (f.eks. Advarsel, Alvorlig, Kritisk).
- Forenklet trådløs transmission: Krypteret transmission af nøglealarm signaler (ikke rå data) til underskiftens lokale HMI-platform via LoRa LPWAN teknologi, reducerer betydeligt kommunikationsbelastning og forsinkelse.
- Lokal HMI visning: Reelt kortbaseret visning, der viser den defekte CT-nummer, fejltype, alarmniveau og anbefalede handlinger.
Mål anvendelsesscenarier
- GIS-underskifter i højt seismiske områder:
- Tidlig advarsel af CT-forskydning eller strukturel skade udløst af seismiske efterskælv, forebygger sekundære fejl.
- Kontinuerlig overvågning af kronisk udstyrsskade som følge af langvarig mindre geologisk aktivitet.
- Oprustning og opgradering af ældre GIS-underskifter:
- Uden afbrydelse deployment: Enkelt sensorinstallation, der kræver ingen ændring af gaschamberstrukturen, sikrer lufttætheden. Særlig velegnet til ældre stationer med begrænsede afbrydelsesperioder.
- Kostnadseffektiv inkrementel oprustning: Udvikler trådløs teknologi og edge computing, eliminere behovet for omfattende kabelføringer eller nye backend-systemer, resulterer i høj oprustnings ROI.
- Kritiske hub & højt belasted underskifter: Forebyggelse af beskyttelseskredsløbs misoperation/funktionsfejl risici og store mørklægninger som følge af pludselig CT-nedbrud.
Kerne værdi & fordele
- Tidlig advarsel af store risici: Effektivt forudsiger typiske mekaniske fejl 7+ dage i forvejen, giver masser af tid til proaktiv intervention.
- Betydelig reduktion i uforudsete afbrydelser: Reducerer uforudsete afbrydelser som følge af pludselig CT-nedbrud med over 60%, forbedrer betydeligt netets tilgængelighed og kundetilfredshed.
- Dobbeltsikret sikkerhed & kostnadsfordele: Forebygger beskyttelsessystem misoperation, buel fault og kaskadende udstyrsskade i underskifter som følge af CT-nedbrud.
- Ny smart O&M paradigme: Skifter fra "periodevis vedligeholdelse" til "prediktiv vedligeholdelse", optimerer betydeligt reservdelshåndtering og arbejdsstyrkeplanlægning.
- Design velegnet til stærke seismiske zoner: Passive sensorer + Edge computing + Trådløs transmission - ingen lange kabelføringer, robust mod stærke jordskælv.
- Optimal kostnad for oprustning af ældre stationer: Let løsning, uafhængig af store underskifts overvågningsystemer; sikrer hurtig deployment og afbetaling.