ĢIS Strāvas pārveidotāja intelektuālā risinājuma mehānisko kļūdu agrīnā brīdināšanas sistēma balstīta uz vibrācijas un strāvas savstarpējo saistību

Pamatproblēma: Seismiski aktīvās teritorijās un novecojušos GIS pārveidotājos, strāvas transformatoru (CT) mehāniskās struktūras (piemēram, fiksējošie elementi, izolācijas atbalsti) ir neskartas daudzveidīgiem triecienu veidiem, kas var rasties gan dēļ nepārtrauktiem vibrācijām, gan dēļ nejaušiem iedarbieniem. Tas var izraisīt slēptās kaitējumu, piemēram, salabojanos, atdalīšanos vai novietojuma maiņu, kas galu galā var izraisīt izolācijas pasliktināšanos vai nejaušu CT sabojājumu, apdraudot tīkla uzticamību. Parasti izmantotās pārtraukuma bāzētas inspekcijas metodes ir neefektīvas un dārgas.

​Inovatīva Risinājuma: Integrē vibrāciju un strāvas divparametrisko monitoringu, izmantojot AI dzinēju, lai sasniegtu agrīnu brīdinājumu un intelektuālu diagnostiku CT mehāniskajiem kaitējumiem.

​Būtiska Tehniskā Realizācija​

1. ​Vairāku Parametru Saderīga Sensora Tehnoloģija:​
• ​Augstfrekvenču Vibrācijas Monitornings: Uz kritiskiem CT komponentiem (flažoles, atbalsti) tiek uzstādīti plašā frekvenču lenta piezoelektriskie paātrinājuma sensori (5Hz-10kHz), lai precīzi reģistrētu neprātīgus strukturālos vibrācijas signālus, kas rodas dēļ mehāniskā salabojuma, daļu novietojuma, izolācijas pasliktināšanās vai ārējo vibrāciju (seismiskās vāves).
• ​Ārkārtas Strāvas Impulsu Reģistrēšana: Izmanto pasīvus Rogowski spīdnes, lai nodrošinātu neiejaucēgu, reāllaiku monitorni par CT primārās puses pārslēguma operāciju strāvas impulsu formām. Savienojot ar pārslēguma signāliem, to precīzi identificē pārslēguma notikumus un analizē impulsu raksturlielumus un to ietekmi uz CT mehānisko struktūru.
2. ​AI Vadīta Robusta Dzimuma Diagnostika:​
• Izmanto drosmīgu robežnodalījuma aprēķināšanas moduli (platā temperatūras diapazonā, troksni neskarto), kas instalēts vietēji ierīcē, lai reālajā laikā apstrādātu vibrāciju un strāvas impulsa datus.
• Galvenā darbība izmanto privāto 1D-CNN (1D Konvolūcijas Neironu Tīkls) intelektuālo diagnostikas modeli:
• ​Ievade: Vibrācijas paātrinājuma laika-frekvenču raksturlielumi (FFT analīze) + Pārslēguma impulsu raksturlielumi.
• ​Izvade: Precīzi identificē tipiskos mehāniskos kaitējumu modeļus ("bolt loosening," "izolācijas atbalsta novietojums," "mehāniskā rezonanse") ar diagnostikas precizitāti 92%.
• Iespējams "adaptīvs mācīšanās" spējas, lai pielāgotos dažādiem CT struktūrām un fona vibrāciju raksturlielumiem dažādos pārveidotājos.
3. ​Efektīva Vietējā Brīdināšana un Komunikācija:​
• ​Līmeņu Brīdināšanas Mekhanisms: Kad tiek noteikti aizdomīgi kaitējumu signāli, robežnodalījuma dzinējs tūlīt izveido brīdinājuma/alarmes signālus (piemēram, Brīdinājums, Smags, Kritisks).
• ​Vienkāršota Bezvadu Pārraide: Šifrētais pārraide galvenajiem alarmes signāliem (nevis satura datiem) uz pārveidotāja vietējo HMI platformu, izmantojot LoRa LPWAN tehnoloģiju, būtiski samazina komunikācijas slogu un kavējumu.
• ​Vietējais HMI Attēlojums: Reālajā laikā kartē balstīts attēlojums, kas rāda kaitējumu radīto CT numuru, kaitējuma veidu, alarmes līmeni un ieteiktās darbības.

​Mērķa Lietošanas Scenāriji​

1. ​GIS Pārveidotāji Augstākās Seismiskās Zonas:​
• Agrīns CT novietojuma vai strukturālo kaitējumu brīdinājums, ko izraisījuši seismiskie posmtreki, novēršot sekundāros kaitējumus.
• Nepārtraukts ilggala ģeoloģiskās aktivitātes izraisīto hronisku ierīču kaitējumu monitornings.
2. ​Novecojušo GIS Pārveidotāju Modernizācija un Atjaunošana:​
• ​Bez Izbeiguma Instalācija: Vienkārša sensora instalācija, kas nepieciešama bez gāzveselu struktūras mainīšanas, nodrošinot hermetisumu. Īpaši piemērots vecākiem pārveidotājiem ar ierobežotām izbeiguma logu.
• ​Izdevīga Incrementāla Modernizācija: Izmanto bezvadu tehnoloģiju un robežnodalījuma aprēķināšanu, eliminējot vajadzību par plašiem kabeļiem vai jaunām aizmugures sistēmām, kas nodrošina augstu modernizācijas atlīdzību.
3. ​Kritiskie Hubi un Augstā Slodze Pārveidotāji: Novēršot aizsardzības relēju nepareizu darbību/sabojājumu riskus un lielā mērogā elektrotīkla izslēgšanu, ko izraisījuši nejauši CT sabojājumi.

​Būtiskā Vērtība un Priekšrocības​

• ​Agrīns Lielāko Risku Brīdinājums: Efektīvi prognozē tipiskos mehāniskos kaitējumus 7+ dienas iepriekš, nodrošinot pietiekamu laiku proaktīvai iejaukšanai.
• ​Būtiska Neplanētās Izbeigumu Samazināšana: Samazina nejaušu CT sabojājumu izraisītās neplanētās izbeigumas par vairāk nekā 60%, būtiski palielinot tīkla pieejamību un klientu apmierinātību.
• ​Dubultā Drošība un Izdevīgums: Novēršot aizsardzības sistēmas nepareizo darbību, loksādas kaitējumu un kaskādes ierīču kaitējumu pārveidotājā, ko izraisījuši CT sabojājumi.
• ​Jauns Smart O&M Paradigma: Maina no "periodiskās uzturēšanas" uz "prognozējošu uzturēšanu", būtiski optimizējot rezerves daļu pārvaldību un darbinieku grafiku.
• ​Konstrukcija, Kas Piemērota Spēcīgām Seismiskām Zonām: Pasīvie sensori + Robusta dzimuma aprēķināšana + Bezvadu pārraide - bez ilgiem kabeļiem, izturīgs pret spēcīgām zemestrīdēm.
• ​Izdevīga Novecojušo Staciju Modernizācija: Gaiša risinājuma, neatkarīga no lieliem pārveidotāju monitoringa sistēmām; nodrošina ātru ieviešanu un atlīdzību.