GIS करंट ट्रांसफॉर्मर इंटेलिजेंस सोल्यूशन: वाइब्रेशन-करंट कप्लिंग पर आधारित मैकेनिकल फ़ॉल्ट इअर्ली वार्निंग सिस्टम

मुख्य समस्या: भूकंप-प्रवन क्षेत्रों और पुराने GIS सबस्टेशनों में, वर्तमान ट्रांसफार्मर (CTs) की यांत्रिक संरचनाएँ (जैसे, फास्टनर, इन्सुलेशन सपोर्ट) लगातार कंपन या अचानक होने वाले प्रभाव से क्षति की प्रवणता रखती हैं। यह ढीला होना, छूटना, या विस्थापन जैसी गुप्त दोषों का कारण बन सकता है, जो अंततः इन्सुलेशन की अवनति या अचानक CT विफलता का कारण बनता है, जो ग्रिड की विश्वसनीयता को धमकी देता है। परंपरागत आउटेज-आधारित निरीक्षण विधियाँ अक्षम और महंगी हैं।

​नवीन उपाय:​ कंपन और वर्तमान दोहरे पैरामीटर मॉनिटरिंग को एकीकृत करता है, AI इंजन का उपयोग करके CT यांत्रिक दोषों के पूर्व सूचना और बुद्धिमत्ता-आधारित निदान को प्राप्त करता है।

​मुख्य तकनीकी लागू करना​

1. ​बहु-पैरामीटर सहयोगी सेंसिंग:​
• ​उच्च-आवृत्ति कंपन मॉनिटरिंग:​ महत्वपूर्ण CT घटकों (फ्लेंज, सपोर्ट) पर व्यापक-बैंड पाईजोइलेक्ट्रिक एक्सीलरोमीटर (5Hz-10kHz) तैनात करें, जो यांत्रिक ढीला होना, भाग का विस्थापन, इन्सुलेशन की अवनति, या बाहरी कंपन (भूकंप तरंगें) से प्रेरित असामान्य संरचनात्मक कंपन सिग्नलों को सटीकता से पकड़ता है।
• ​अस्थायी इनरश करंट कैप्चर:​ नॉन-इन्ट्रुसिव, वास्तविक समय में CT प्राथमिक-पक्ष स्विचिंग ऑपरेशन करंट वेवफॉर्म के मॉनिटरिंग के लिए पासिव रोगोव्स्की कोइल्स का उपयोग करें। सर्किट ब्रेकर ऑपरेशन सिग्नलों के साथ यह सटीक रूप से स्विचिंग घटनाओं की पहचान करता है और इनरश विशेषताओं और उनके CT यांत्रिक संरचना पर प्रभाव का विश्लेषण करता है।
2. ​AI-संचालित एज इंटेलिजेंस डायाग्नोस्टिक इंजन:​
• स्थानीय उपकरण पर स्थापित एक मजबूत एज कंप्यूटिंग मॉड्यूल (व्यापक-ताप, झटके-प्रतिरोधी) का उपयोग करके कंपन और करंट वेवफॉर्म डेटा के वास्तविक समय में प्रसंस्करण करता है।
• मुख्य संचालन 1D-CNN (1D कन्वोल्यूशनल न्यूरल नेटवर्क) बुद्धिमत्ता-आधारित डायाग्नोस्टिक मॉडल का उपयोग करता है:
• ​इनपुट:​ कंपन त्वरण समय-आवृत्ति विशेषताएँ (FFT विश्लेषण) + स्विचिंग इनरश वेवफॉर्म विशेषताएँ।
• ​आउटपुट:​ "बोल्ट ढीला होना," "इन्सुलेशन सपोर्ट विस्थापन," "यांत्रिक प्रतिध्वनि" जैसे आम यांत्रिक दोष मोड की सटीक पहचान, 92% डायाग्नोस्टिक सटीकता दर के साथ।
• विभिन्न सबस्टेशनों के विभिन्न CT संरचनाओं और पृष्ठभूमि कंपन विशेषताओं को समायोजित करने की "समायोजित सीखने" क्षमता रखता है।
3. ​कुशल स्थानीय सूचना और संचार:​
• ​स्तरित सूचना तंत्र:​ संदिग्ध दोष सिग्नेचर के पता लगाने पर, एज इंजन तुरंत सूचना/अलार्म सिग्नल (जैसे, सूचना, गंभीर, आपातकालीन) उत्पन्न करता है।
• ​सरल वायरलेस प्रसारण:​ लोरा LPWAN तकनीक के माध्यम से सबस्टेशन के स्थानीय HMI प्लेटफॉर्म पर मुख्य अलार्म सिग्नल (रॉ डेटा नहीं) का एन्क्रिप्टेड प्रसारण, संचार भार और लैटेंसी को बहुत कम करता है।
• ​स्थानीय HMI डिस्प्ले:​ वास्तविक समय में नक्शा-आधारित डिस्प्ले, जो दोषित CT संख्या, दोष प्रकार, अलार्म स्तर, और सुझावित कार्रवाई दिखाता है।

​लक्ष्य अनुप्रयोग परिदृश्य​

1. ​उच्च-भूकंप इलाकों में GIS सबस्टेशन:​
• भूकंप के बाद के झटकों से CT के विस्थापन या संरचनात्मक क्षति का पूर्व सूचना, द्वितीयक दोषों से रोकना।
• दीर्घकालिक लघु भूगर्भीय गतिविधि से लंबे समय तक उपकरण की लगातार नुकसान की निगरानी।
2. ​पुराने GIS सबस्टेशन की रीट्रोफिट और अपग्रेड:​
• ​आउटेज-मुक्त तैनाती:​ गैस चेम्बर संरचना के किसी भी परिवर्तन की आवश्यकता नहीं होने वाले सरल सेंसर तैनाती, जो एयरटाइट इंटेग्रिटी को सुनिश्चित करती है। विशेष रूप से सीमित आउटेज विंडो के साथ पुराने स्टेशनों के लिए उपयुक्त।
• ​सांगत्यक वृद्धि रीट्रोफिट:​ वायरलेस तकनीक और एज कंप्यूटिंग का उपयोग करके, व्यापक केबलिंग या नए बैकएंड सिस्टम की आवश्यकता को रोकता है, जिससे उच्च रीट्रोफिट ROI प्राप्त होता है।
3. ​महत्वपूर्ण हब और उच्च-भार सबस्टेशन:​ अचानक CT विफलता से उत्पन्न संरक्षण रिले की गलत संचालन/विफलता और बड़े पैमाने पर ब्लैकआउट की रोकथाम।

​मुख्य मूल्य और लाभ​

• ​पूर्व सूचना में बड़ी जोखिम का पूर्व सूचना:​ आम यांत्रिक दोषों की पूर्वानुमान 7+ दिन पहले से, प्रोएक्टिव हस्तक्षेप के लिए पर्याप्त समय प्रदान करता है।
• ​अनियोजित आउटेज में महत्वपूर्ण कमी:​ अचानक CT विफलता से उत्पन्न अनियोजित आउटेज में 60% से अधिक की कमी, ग्रिड की उपलब्धता और ग्राहक संतोष में महत्वपूर्ण वृद्धि।
• ​दोहरा सुरक्षा और लागत लाभ:​ CT विफलता से संरक्षण प्रणाली की गलत संचालन, आर्क दोष, और सबस्टेशन में प्रवाही उपकरण की क्षति से रोकता है।
• ​नई स्मार्ट O&M परिदृश्य:​ "नियमित रखरखाव" से "पूर्वानुमान आधारित रखरखाव" में बदलाव, स्पेयर पार्ट्स प्रबंधन और कार्यबल शेड्यूलिंग में बहुत बड़ी अनुकूलन।
• ​मजबूत भूकंप इलाकों के लिए डिजाइन:​ पासिव सेंसर + एज कंप्यूटिंग + वायरलेस प्रसारण - लंबी केबलिंग नहीं, मजबूत भूकंप के लिए टिकाऊ।
• ​पुराने स्टेशन की रीट्रोफिट के लिए इष्टतम लागत:​ हल्का समाधान, बड़े सबस्टेशन मॉनिटरिंग सिस्टम से स्वतंत्र; त्वरित तैनाती और प्रतिदान को सुनिश्चित करता है।