GIS áramátalakító intelligens megoldás: Mechanikai hiba korai figyelmeztető rendszer vibráció-áram kölcsönhatás alapján

Alap probléma:​​ A földrengéses területeken és az öregedő GIS-átváltókban a mérőátalakítók (CT-k) mechanikai szerkezetei (pl. rögzítőelemek, izolációs támogatások) kiszolgálhatnak a folyamatos rezgések vagy a hirtelen bekövetkező hatások miatt. Ez rejtett hibákat okozhat, mint például a megragadás, a leválasztódás vagy az eltolódás, ami végül az izoláció romlásához vagy a CT-nak hirtelen bekövetkező kudarcához vezethet, fenyegetve a hálózat megbízhatóságát. A hagyományos, kihasználatlan ellenőrzési módszerek hatástalannak és költségesnek bizonyultak.

​Innovatív megoldás:​​ Integrálja a rezgési és áram két-paraméteres figyelést, egy mesterséges intelligencia motor segítségével, hogy korai figyelmeztetést és intelligens diagnosztikát tudjon nyújtani a CT-mechanikai hibáknak.

​Alapvető technológiai végrehajtás​

1. ​Többparaméteres együttműködő érzékelés:​​
• ​Magasfrekvenciás rezgési monitorozás:​​ Széles sávú piezoelektromos gyorsulómérések (5Hz-10kHz) telepítése a kritikus CT-alkatrészekre (flančok, támogatások), hogy pontosan felvegye a mechanikai megragadás, alkatrész eltolódása, izoláció romlása vagy külső rezgések (földrengések) által okozott atipikus szerkeeti rezgéssignáljait.
• ​Átmeneti inrush áram rögzítése:​​ Paszív Rogowski csavarkörök használata nem invazív, valós idejű CT-első oldali kapcsoló műveleti áramhullám-formák figyelésére. A kapcsoló jelkészülék műveleti jeleinek kombinálásával pontosan azonosítja a kapcsoló eseményeket, és elemzi az inrush jellemzőit és hatásait a CT-mechanikai szerkezetre.
2. ​AI-alapú szélintelligencia diagnosztikai motor:​​
• Egy rugalmassági szél-számítási modul (széles hőmérsékleti tartomány, robbanás-ellenálló) helyi telepítése a berendezésen a rezgési és áram hullám-forma adatok valós idejű feldolgozásához.
• A működés központi eleme egy saját fejlesztésű ​1D-CNN (1D konvolúciós neurális háló)​​ intelligens diagnosztikai modell:
• ​Bemenet:​​ Rezgési gyorsulás idő-frekvencia jellemzői (FFT elemzés) + Kapcsoló inrush hullám-forma jellemzői.
• ​Kimenet:​​ Pontosan azonosítja a tipikus mechanikai hiba módokat ("csavar megragadása", "izolációs támogatás eltolódása", "mechanikai rezgés") 92% diagnosztikai pontossággal.
• Rendszeres ​"adaptív tanulási" képesség​, amely alkalmazkodik a különböző GIS-átlétrők szerkezeti és háttér-rezgési jellemzőihez.
3. ​Hatékony helyi figyelmeztetés & kommunikáció:​​
• ​Rendszertáblás figyelmeztetési mechanizmus:​​ A gyanús hiba jellegűségek detektálása után a szél-motor azonnal figyelmeztetés/ringerjelet generál (pl. Figyelmeztetés, Súlyos, Kritikus).
• ​Egyszerűsített vezeték nélküli továbbítás:​​ A fontos ringerjelet (nem a nyers adatot) titkosítva továbbítja a GIS helyi HMI platformjára LoRa LPWAN technológiával, jelentősen csökkentve a kommunikációs terhelést és késleltetést.
• ​Helyi HMI megjelenítés:​​ Valós idejű térképes megjelenítés, amely a hibás CT számát, a hiba típusát, a ringerjel szintjét és a javasolt lépéseket mutatja.

​Célalkatandó alkalmazási forgatókönyvek​

1. ​Földrengéses területeken lévő GIS-átváltók:​​
• A földrengési utóhatások által kiváltott CT-elmozdulás vagy szerkeeti károk korai figyelmeztetése, a másodlagos hibák megelőzése.
• A hosszú távú kis mértékű földtani tevékenységek által okozott krónikus berendezéskárok folyamatos monitorozása.
2. ​Öregedő GIS-átváltók frissítése és modernizálása:​​
• ​Kimaradásmentes üzembe helyezés:​​ Egyszerű érzékelő telepítése, amely nem igényel gáz kamrájának szerkezetének módosítását, garantálva a szellős integritást. Különösen alkalmas az öreg állomásokra, ahol a kimaradási ablak korlátozott.
• ​Költséghatékony inkrementális modernizálás:​​ Vezeték nélküli technológiák és szél-számítások felhasználása, kiterjedt vezetékbevonás vagy új háttérrendszer nélkül, ami magas modernizálási ROI-t eredményez.
3. ​Kritikus központi és nagy terhelésű GIS-átváltók:​​ A védelmi reléek hibás működésének vagy meghibásodásának, valamint a hirtelen bekövetkező CT-kudarc miatti nagy léptékű áramkimaradások megelőzése.

​Alapvető érték & előnyök​

• ​Korai nagy kockázatok figyelmeztetése:​​ Hatékonyan előre jelezheti a tipikus mechanikai hibákat 7+ nap előre, így elegendő időt biztosít a proaktív beavatkozáshoz.
• ​Jelentős csökkentés a váratlan kimaradásokban:​​ A hirtelen bekövetkező CT-kudarc miatti váratlan kimaradásokat 60%-kal felett csökkenti, jelentősen növelve a hálózat rendelkezésre állását és az ügyfél elégedettséget.
• ​Dupla biztonsági & költséghatékonysági előny:​​ Megelőzi a védelmi rendszer hibás működését, az íves hibákat és a kaskád jellegű berendezéskárokat a GIS-átlétrőben a CT-kudarc miatt.
• ​Új intelligens O&M paradigm:​​ Az "időszakos karbantartástól" "előrejelző karbantartásra" vált, jelentősen optimalizálva a tartózkodó részek kezelését és a munkaerő ütemezését.
• ​Erős földrengéses zónákra szabott tervezés:​​ Passzív érzékelők + Szél-számítás + Vezeték nélküli továbbítás - nincs hosszú vezeték, erős földrengések ellenálló.
• ​Optimális költség az öreg állomások modernizálásához:​​ Könnyű megoldás, független nagy GIS-átlétrő monitorozási rendszerektől; gyors üzembe helyezést és visszafizetést biztosít.