
1.Mga Hamon:
Ang mga tradisyonal na voltage transformers (VTs) sa loob ng GIS equipment kadalasang nangangailangan ng mataas na pagsusuri ng tao, na nagbibigay ng tatlong pangunahing puntos ng sakit:
- Huling Pagkakatala ng Potensyal na Mga Pagsabog: Ang saradong gas-insulated structure (GIS) nagpapahirap sa maagang deteksiyon ng mga indikador ng pagkakamali tulad ng internal partial discharge (PD), maliit na pagbaba ng densidad ng SF6 gas, at hindi normal na pagtaas ng temperatura sa pamamagitan ng visual o pamantayan na mga paraan.
- Mababang Efisiyensiya ng Tugon: Ang mahabang siklo ng pagsusuri ng tao (linggo/buwan) nangangahulugan na ang biglaang pagkakamali tulad ng pagkawala ng insulasyon o paglabas ng gas madalas nangyayari nang walang babala, na nagdudulot ng hindi inaasahang pagbabawas ng enerhiya.
- Matataas na O&M Costs: Ang preventibong pagsusuri at rutin na pag-aalamin ay nakokonsumo ng malaking tao at yaman, kasama ang mga panganib ng over-maintenance at under-maintenance.
2. Solusyon: IoT-Based Predictive Maintenance System
Upang tugunan ang mga hamon, ang solusyong ito ay nagtatatag ng isang intelligent monitoring network na sumasaklaw sa buong buhay ng GIS-VTs:
(1) Comprehensive Sensing Layer:
- Precision Deployment: I-embed o i-attach ang high-precision sensors sa mga pangunahing VT nodes (halimbawa, high-voltage connections, near spacers, gas compartment body):
- Partial Discharge (PD) Sensors: Ang high-frequency CT o Ultra-High-Frequency (UHF) sensors ay nagdedetekta ng real-time insulation degradation signals.
- Gas Density & Moisture Sensors: Patuloy na subukan ang mga pagbabago sa presyon, densidad, at moisture content ng SF6 gas.
- Temperature Sensors: Monitorehin ang mga hindi normal na pagtaas ng temperatura sa mga connection ng conductor at enclosures.
- Reliable Transmission: Ang data mula sa sensor ay ipinapadala nang real-time sa pamamagitan ng device-embedded IoT gateways gamit ang industriyal-grade wireless/fiber optic networks sa cloud monitoring platform, na nagse-siguro ng timeliness at integrity ng data.
(2) AI-Powered Analytics Platform:
- Big Data Fusion: Ang platform ay nag-integrate ng real-time monitoring data sa multi-dimensional information tulad ng historical operation/maintenance records, fault databases ng katulad na equipment, at environmental conditions (load, temperature).
- AI Diagnostic Engine:
- Feature Extraction: Awtomatikong natutukoy ang PD patterns (halimbawa, floating discharges, surface discharges), gas leakage trend curves, at temperature anomaly correlation maps.
- Deep Learning Prediction: Gumagamit ng mga algorithm tulad ng LSTM at Random Forest upang bumuo ng fault prediction models, na quantitative na pinag-aaralan ang component health indices (HI) at remaining useful life (RUL).
- Precise Early Warning: Nangangahulugan ng mga critical failures tulad ng "insulator surface discharge degradation" o "gas micro-leakage due to seal ring aging" nang may lead time ng 7 araw, na may early warning accuracy rate na lumampas sa 92%.
(3) Visualized O&M Dashboard:
- Panoramic Visualization: Nagbibigay ng multi-level (GIS equipment, bay, individual VT) health status overviews, na sumusuporta sa one-stop management ng asset records, real-time data, historical trends, at alarm information.
- Intelligent Work Order Dispatch: Nagg-generate at nag-dispatch ng precise maintenance work orders batay sa warning levels at prediction results (halimbawa, "Phase A VT: Inirerekomenda ang PD retesting at seal inspection within 3 days"), na optimizes ang resource allocation.
- Knowledge Accumulation: Awtomatikong nagge-generate ng fault analysis reports, patuloy na binubuo ang O&M knowledge base, at nagpapadala ng model optimization.
3. Key Benefits
|
Indicator
|
Improvement
|
Realized Value
|
|
Equipment Reliability
|
≥40% reduction in sudden failure rate
|
Prevents major outages, ensures grid backbone stability
|
|
O&M Efficiency
|
35% reduction in unplanned repair orders
|
Staff focus on critical areas, efficiency multiplied
|
|
O&M Costs
|
≥25% reduction in overall O&M costs
|
Reduces ineffective inspections & over-maintenance, optimizes spare parts inventory
|
|
Equipment Availability
|
≥99.9% annual comprehensive availability
|
Supports grid's high power supply reliability targets
|
|
Decision Making
|
Data-driven precision decisions
|
Transitions from "scheduled maintenance" to "precision maintenance", extends equipment life
|
4. Reference Case
- 500kV Hub Substation GIS Equipment Cluster: Matapos ang deployment ng sistema, matagumpay na ibinigay ang mga early warnings para sa 3 potential VT insulation faults (2 floating discharges, 1 gas compartment seal anomaly), na may lead times na 8-14 araw, na nag-iwas sa malaking economic losses. Ang taunang maintenance costs ay bawasan ng 28%, at ang frequency ng forced outage ng equipment ay bumaba sa zero.