GIS vooluksusildaja tarkvarahüsteem: Värinuste- ja voolukuplitud mehaaniliste vigade varaülest varustus

Põhiline probleem: Seismilistel aladel ja vanustes GIS alamvooluvahetustel on kuluvoolutransformatorite (CT) mehaanilised struktuurid (nt kiindajad, eraldusala toetused) tundlikud pideva värinamise või ootamatute lülitumiste mõjule. See võib põhjustada peidetud vigu nagu löökimine, lahkuvamine või nihkumine, mis lõpuks viivad eralduse heikkenemiseni või ootamatute CT läbikukkumiseni, ohustades vooluvõrgu usaldusväärsust. Traditsioonilised katkestuste põhine kontrollmeetodid on ebatõhusad ja kallid.

Innovatiivne lahendus: Integreerib värina- ja kuluvoo kaheparameetrilise jälgimise, kasutades AI-mootorit, et saavutada varajane hoiatus ja intelloomine diagnoosimine CT mehaanilistele vigadele.

Tehnoloogia põhiline rakendamine

1. Mitme parameetri koostöölik jälgimine:
• Kõrge sagedusega värinamise jälgimine: Kriitilistele CT komponentidele (flanssid, toetused) paigaldatakse laiuldbandilisi piezoelektrilisi akceleromeetreid (5Hz-10kHz), et täpseti tuvastada anomaalsed struktuurilised värinamis-signaalid, mida põhjustavad mehaaniline löökimine, osa nihkumine, eralduse heikkenemine või välised värinad (maavärinate lained).
• Ühekordse kuluvoo signaali tuvastamine: Kasutatakse passiivseid Rogowski keeleid mitteinvaseeriva, reaalajas jälgimiseks CT põhikülje lülitamise kuluvoo lainekujude. Kombineeritud lülitja töösignaalidega tuvastab see täpselt lülitamise sündmusi ja analüüsib inrushi omadusi ja nende mõju CT mehaanilisele struktuurile.
2. AI juhitav serv-päringu intelligentsed diagnostika mootor:
• Kasutab kohapeal paigaldatud raskekasvatusega serv-arvutimoodulit (lai temperatuuri-, söötmepöördumatusega) reaalajas värinamise ja kuluvoo lainekuju andmete töötlemiseks.
• Töö käigus kasutatakse omandiseid 1D-CNN (1D konvolutsioonineuroni võrk) intelligentsed diagnostika mudel:
• Sisend: Värinamise kiirenduse aja-sageduse omadused (FFT analüüs) + Lülitamise inrushi lainekuju omadused.
• Väljund: Täpne tuvastamine tavalisi mehaanilisi vigade mudeleid ("bolt loosening," "insulation support displacement," "mehaaniline resoonants") diagnostika täpsusega 92%.
• Omadus "adaptiivne õppimine" vastab erinevatele CT struktuuridele ja taustvärinamise omadustele erinevates alamvooluvahetustes.
3. Efektiivne kohalik hoiatus & suhtlus:
• Hierarhilised hoiatusmekhanismid: Kui tuvastatakse kahtlustatav vigade signatuurid, genereerib serv-mootor kohe hoiatus-/häiresignaalid (nt Hoiatus, Tõsine, Kriitiline).
• Lihvatud sideline edastamine: Krüpteeritud edastamine olulistest häiresignaalidest (mitte algandmed) alamvooluvahetuse kohalikule HMI platvormile LoRa LPWAN tehnoloogia kaudu, mille abil vähendatakse suhtluse koormust ja viivitusi.
• Kohalik HMI kuvamine: Reaalajas kaardipõhine kuvamine, näitades vigastunud CT numbrit, vigade tüüpi, häiretaseme ja soovitatavaid meetmeid.

Eesmärgikohased rakendussenaariumid

1. Kõrge seismilise aktiivsusega alad:
• Varajane hoiatus CT nihkumise või struktuurilise kahju kohta maavärina järelmõjudena, et vältida sekundaarseid vigu.
• Pidev jälgimine pikaaegse väikese geoloogilise aktiivsuse põhjustatud kronilist varustuse kahju.
2. Vanustes GIS alamvooluvahetuste uuendamised & täiustused:
• Katkestusest vaba paigaldus: Lihtne sensorite paigaldus, mis ei nõua gaasi kambri struktuuri muutmist, tagades õhutõkke täielikkuse. Eriti sobivad vanematele alamvooluvahetustele, millel on piiratud katkestuseaknad.
• Kõrge kasumlikkus: Kasutab sidelihte ja serv-arvutust, vältides laiuldbandiliste kaabelite või uute taustasüsteemide vajadust, tulemuseks on kõrge uuendamise ROI.
3. Kriitilised hub'i ja kõrge laengu alamvooluvahetused: Vältimine kaitse relvade valetoimimise/faili riskide ja laiaulatuslike elektrijaamade põhjustamist ootamatute CT läbikukkumisega.

Põhiväärtus & eelised

• Varajane suure riski hoiatus: Tõhusalt ennustab tavalisi mehaanilisi vigu 7+ päeva eest, andes piisavalt aega proaktiivseks sammaks.
• Otseste katkestuste oluline vähenemine: Vähendab ootamatuid katkestusi, mida põhjustab ootamatu CT läbikukkumine rohkem kui 60%, oluliselt parandades vooluvõrgu kättesaadavust ja klientide rahulolu.
• Kahepoolne turvalisus & kulude eelised: Vältib kaitse süsteemi valetoimimist, plasmavigade ja kaskade varustuse kahju alamvooluvahetuses, mis tuleneb CT läbikukkumisest.
• Uus intelligentne hooldusparadigma: Muutub "perioodilisest hooldusest" "ennustavale hooldusele", oluliselt optimeerides varuposaluste ja tööjõu planeerimist.
• Kujundus tugevate seismiliste aladega: Passiivsed sensorid + Serv-arvutus + Sideline edastamine – mitte pika ulatusega kaabeid, vastupidav tugevate maavärinate vastu.
• Optimaalne maksumus vanustes alamvooluvahetuste uuendamiseks: Kergverkline lahendus, iseseisv ussimatest alamvooluvahetuse jälgimissüsteemidest; tagab kiire paigalduse ja tagastamise.