
Kernprobleem: In aardbevingsgevoelige gebieden en verouderde GIS-afdelingen zijn de mechanische structuren (bijvoorbeeld bouten, isolatiedragers) van stroomtransformatoren (CTs) gevoelig voor schade door continue trillingen of plotselinge impact. Dit kan leiden tot verborgen fouten zoals loskomen, afkoppelen of verschuiving, wat uiteindelijk resulteert in isolatieverdeterioratie of plotseling falen van de CT, met als gevolg een bedreiging van het netwerk. Traditionele inspectiemethoden op basis van storingen zijn inefficiënt en kostbaar.
Innovatieve oplossing: Integreert dubbelparameter monitoring van trillingen en stroom, maakt gebruik van een AI-motor om vroegwaarschuwing en intelligente diagnose van mechanische fouten in CT's te bereiken.
Kern technologische implementatie
- Multiparameter samenwerkende sensoren:
- Hoge-frequentie trillingsmonitoring: Installeer breedband piezoelektrische versnellingssensoren (5Hz-10kHz) op cruciale CT-onderdelen (flanges, dragers) om anomalieën in de structuurtrillingen nauwkeurig te registreren, veroorzaakt door mechanisch loskomen, onderdeelverschuiving, isolatieverdeterioratie of externe trillingen (aardbevingen).
- Tijdelijke inrush stroomregistratie: Gebruik passieve Rogowski-spoelen voor niet-invasieve, real-time monitoring van de primaire zijde schakeloperatie stroomsignalen van de CT. Gecombineerd met schakelaarbedieningssignalen identificeert het precies schakelevenementen en analyseert de inrush-eigenschappen en hun invloed op de mechanische structuur van de CT.
- AI-gedreven edge intelligence diagnostische motor:
- Gebruikt een robuuste edge computing module (brede temperatuurbereik, schokbestendig) die lokaal op het apparaat is geïnstalleerd voor real-time verwerking van trillings- en stroomsignaaldata.
- Kernoperatie maakt gebruik van een gepatenteerde 1D-CNN (1D Convolutional Neural Network) intelligente diagnostische model:
- Invoer: Trillingsversnellingstijd-frequentiekenmerken (FFT-analyse) + Schakel-inrush signaalkenmerken.
- Uitvoer: Identificeert typische mechanische foutmodi ("bout loskomen", "isolatiedrager verschuiving", "mechanische resonantie") met een diagnostische nauwkeurigheid van 92%.
- Heeft een "adaptief leer" vermogen om zich aan te passen aan verschillende CT-structuren en achtergrondtrillingkenmerken in diverse afdelingen.
- Efficiënte lokale waarschuwing & communicatie:
- Gelaagde waarschuwingsmechanisme: Bij detectie van verdachte foutsignalen genereert de edge motor onmiddellijk waarschuwing-/alarmsignalen (bijvoorbeeld Waarschuwing, Ernstig, Kritiek).
- Vereenvoudigde draadloze transmissie: Versleutelde transmissie van belangrijke alarmsignalen (niet rauwe gegevens) naar de lokale HMI-platform van de afdeling via LoRa LPWAN-technologie, wat de communicatielast en -latentie aanzienlijk vermindert.
- Lokale HMI-weergave: Real-time kaartgebaseerde weergave die het nummer van de gefaalde CT, het type fout, het alarmniveau en aanbevolen acties toont.
Doeltoepassingscenario's
- GIS-afdelingen in hoog-aardbevingsgebieden:
- Vroege waarschuwing voor CT-verschuiving of structurele schade veroorzaakt door naschokken, voorkomt secundaire fouten.
- Continue monitoring van chronische apparatuurschade veroorzaakt door langdurige kleine geologische activiteit.
- Retrofits & upgrades van verouderde GIS-afdelingen:
- Storingvrije implementatie: Eenvoudige sensorinstallatie zonder modificatie van de gaschamberstructuur, zodat de dichtheid behouden blijft. Vooral geschikt voor oudere stations met beperkte storingvensters.
- Kosteneffectieve incrementele retrofit: Maakt gebruik van draadloze technologie en edge computing, waardoor uitgebreide bekabeling of nieuwe backend-systemen overbodig zijn, wat resulteert in een hoge ROI voor de retrofit.
- Kritieke knooppunten & high-load afdelingen: Preventie van beschermingsrelais misoperatie/foutenrisico's en grootschalige stroomuitval veroorzaakt door plotseling falen van de CT.
Kernwaarde & voordelen
- Vroege waarschuwing voor grote risico's: Voorspelt effectief typische mechanische fouten 7+ dagen van tevoren, biedt voldoende tijd voor proactieve interventie.
- Aanzienlijke reductie van ongeplande storingen: Vermindert ongeplande storingen veroorzaakt door plotseling falen van de CT met meer dan 60%, wat de beschikbaarheid van het netwerk en klanttevredenheid aanzienlijk verhoogt.
- Dubbele veiligheids- & kostenvoordelen: Voorkomt fouten in het beveiligingssysteem, boogfouten en opeenvolgende apparatuurschade binnen de afdeling als gevolg van CT-falen.
- Nieuw slim O&M-paradigma: Verandert van "periodieke onderhoud" naar "predictief onderhoud", optimaliseert sterk het beheer van reserveonderdelen en personeelsplanning.
- Ontwerp geschikt voor sterke aardbevingszones: Passieve sensoren + Edge computing + Draadloze transmissie - geen lange bekabeling, bestendig tegen sterke aardbevingen.
- Optimale kosten voor retrofits van verouderde afdelingen: Lichte oplossing, onafhankelijk van grote afdelingsmonitoringssystemen; zorgt voor snelle implementatie en terugverdienst.