ГИС трансформаторы тока интеллектуальное решение: Система раннего предупреждения механических неисправностей на основе вибрационно-токового сопряжения

Негізгі Проблема:​​ Сизмик жағдайында және қарастыру кезіндегі GIS подстанцияларында, ағымды өлшеткіштер (CT-лер) механикалық құрылымдары (мысалы, басқару элементтері, изоляциялық қолдау) үнемді тіріледі немесе тез түсіреді. Бұл оның жабық болуы, бөлуі немесе ауыстыруы сияқты жасылмалы және тез CT-лердің өтуін пайдалануына алып келеді, сонымен қатар, электр желісінің ынталандығына қарай. Традиционды төмендеу әдістері ерекше және қымбат.

​Жаңартылған Шешім:​​ Вибрация мен ағым екі параметрінің мониторингін интегралдау, AI жүйесін қолдану арқылы CT механикалық дефекттерінің алдын алу және интеллектуалды диагностикасын жасау.

​Негізгі Технологиялық Жүзеге Асыру​

1. ​Көптеген Параметрлерді Коллаборациялық Сенсорлау:​​
• ​Жоғары Дестікті Вибрация Мониторингі:​​ Критикалық CT компоненттерінің (фланцы, қолдау) үстіне широкодиапазонды пьезоэлектрикалық акселерометрлер (5Гц-10кГц) орналастырылады, механикалық жабық болу, бөлу, изоляциялық қорыту немесе сыртқы вибрация (сизмикалық толқындар) нәтижесінде пайда болған құбылыс сигналдарын так ұстау үшін.
• ​Күтеуші Индуктивті Коилдермен Уақытша Ағымды Ұстау:​​ CT басқару құрылымының уақытша ағымын тез ұстау үшін пассивті Rogowski коилдері қолданылады. Циркулярды басқару сигналдарымен бірге, ол қосымша құбылыс қасиеттерін және олардың CT механикалық құрылымына тигізген тәсірлерін талдайды.
2. ​AI-ға Негізделген Эдж Интеллектуалды Диагностикалық Жүйесі:​​
• Тез өндірілетін вибрация мен ағым уақыттық графикасын өндіру үшін құрылғының жерінде орналасқан қатаң шамдарды (жылы-соғыс, сейсмик) қолданады.
• Негізгі іске қосу өзінің 1D-CNN (1D Конволюциялық Нейрондық Тармақ) интеллектуалды диагностикалық модельін қолданады:
• ​Кіріс:​​ Вибрация ынталануының уақыт-таңбалық қасиеттері (FFT талдау) + қосымша ағым графикасының қасиеттері.
• ​Шығыс:​​ "Басқару элементтерінің жабық болуы," "изоляциялық қолдау бөлуі," "механикалық резонанс" сияқты типті механикалық дефекттерді 92% дәлдікті ұстау.
• Арнайы "адаптивті оқу" қабілетін қолданады, бірнеше подстанциялардағы арнайы CT құрылымы мен фондық вибрация қасиеттеріне қол жеткізу үшін.
3. ​Еңбек Еткі Есептеу және Хабарлау:​​
• ​Дәрежелік Ескерту Механизмі:​​ Дефекттік сигналдарды анықтағаннан кейін, эдж жүйесі тутынушы/аларма сигналдарын (мысалы, Ескерту, Затты, Кризистік) тутынады.
• ​Өңдеуі Қысқаша Радиожолмен:​​ Маңызды аларма сигналдарын (емес толық маңызды мәліметтер) LoRa LPWAN технологиясы арқылы подстанцияның HMI платформасына шифрленіп өткізіледі, бұл өткізу жүкін және күтемізді өте азайтады.
• ​Месттік HMI Көрсету:​​ Реалды уақыттағы карта негізінде көрсетіледі, дефекттік CT номері, дефект түрі, аларма деңгейі және ұсынылатын әрекеттер.

​Нақты Қолдану Сценарийлері​

1. ​Жоғары Сизмик Аймақтардағы GIS Подстанциялары:​​
• Сизмикалық афтершоктар нәтижесінде CT-лердің ауысуы немесе құрылымының зиянdarын басып тарту, екінші дефекттерден сақтау.
• Узақ мерзімде жазық геологиялық қозғалыс нәтижесінде пайда болған хроникалық құрылғы зияндарын ұстап отыру.
2. ​Қарастыру Кезіндегі GIS Подстанцияларының Жаңартылуы және Жетілдіруі:​​
• ​Төмендеуге Түрткісіз Жүйелер:​​ Газ камерасының құрылымын өзгерту қажет емес, қысқа өзгерту аралығы бар қарастыру кезіндегі подстанциялар үшін ыңғайлы.
• ​Қызметкерлерге Арналған Маңызды Көрсеткіштер мен Жоғары Затты Подстанциялар:​​ CT-лердің тез өтуінен туындайтын корректорлық реле және өлшеткіштердің қате иштеуінен немесе өлшеткіштердің өтуінен туындайтын кең аймақтық жұмыс істеуінен сақтау.
3. ​Негізгі Мәні және Аңызшылықтары​
• ​Алдын-ала Ескерту:​​ Типті механикалық дефекттерді 7+ күннен бастап аяқталады, олар үшін өзара қолданылатын мерзім беріледі.
• ​Тез Өтулерді Қысқарту:​​ CT-лердің тез өтуінен туындайтын тез өтулерді 60% азайту, бұл электр желісінің ынталандығын және қолданушылардың қанағаттануын өте арттырады.
• ​Денсаулық және Қызметкерлерге Арналған Екі Аңызшылық:​​ CT-лердің өтуінен туындайтын корректорлық реле және құрылғы зияндарын сақтау.
• ​Жаңа Ақылды О&M Парадигмасы:​​ "Периодты қызмет" нәрестені "прогнозды қызмет" деп ауыстыру, бұл запчастер мен қызметкерлердің графиктерін өте оптимизациялады.
• ​Қатысқан Сизмик Аймақтар Үшін Дизайн:​​ Пассивті сенсорлар + Эдж өндірілеу + Радиожолмен өткізу - узун кабельдер жоқ, зор сизмик толқындарға қарсы.
• ​Қарастыру Кезіндегі Подстанциялар Үшін Ең Әділетті Баға:​​ Жаңартылған жүйелерге тәуелсіз, тез жүйелерді орнату және өткізу.