GIS वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर इंटेलिजेंट ऑपरेशन एंड मेंटेनेंस सॉल्यूशन: IoT-आधारित प्रीडिक्टिव मेंटेनेंस सिस्टम

1.चुनौतियाँ:​​
जीआईएस उपकरणों के भीतर पारंपरिक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर (VTs) अक्सर उच्च-आवृत्ति मैनुअल निरीक्षणों की आवश्यकता होती है, जो तीन मुख्य पीड़ा बिंदुओं को प्रस्तुत करते हैं:

• ​संभावित फेलर की देरी से पहचान:​​ गैस इन्सुलेटेड संरचना (GIS) बंद होने के कारण आंतरिक आंशिक डिस्चार्ज (PD), थोड़ा SF6 गैस घनत्व का गिरावट और असाधारण तापमान वृद्धि जैसे प्रारंभिक फेलर संकेतकों को दृश्य रूप से या पारंपरिक तरीकों से खोजना कठिन हो जाता है।
• ​कम प्रतिक्रिया की कार्यक्षमता:​​ लंबे मैनुअल निरीक्षण चक्र (सप्ताह/महीने) के कारण इन्सुलेशन टूटने या गैस लीक होने जैसे अचानक फेलर अक्सर चेतावनी के बिना हो जाते हैं, जिससे अप्रत्याशित आउटेज होता है।
• ​उच्च O&M लागत:​​ प्रतिबंधीय परीक्षण और नियमित रखरखाव में महत्वपूर्ण मानव शक्ति और संसाधनों का उपभोग होता है, जिसमें अतिरिक्त रखरखाव और कम रखरखाव दोनों के जोखिम शामिल हैं।

​2. समाधान: IoT-आधारित पूर्वानुमान रखरखाव प्रणाली​
इन चुनौतियों को दूर करने के लिए, यह समाधान GIS-VTs के पूरे जीवन चक्र को कवर करने वाली एक बुद्धिमत्ता-संचालित निगरानी नेटवर्क स्थापित करता है:

​​(1) व्यापक सेंसिंग स्तर:​​

• ​सटीक डिप्लॉयमेंट:​​ महत्वपूर्ण VT नोड्स (जैसे, उच्च-वोल्टेज कनेक्शन, निकटवर्ती स्पेसर, गैस कंपार्टमेंट बॉडी) पर उच्च-प्रिसिजन सेंसर एम्बेड/अटैच करें:
• आंशिक डिस्चार्ज (PD) सेंसर: उच्च-आवृत्ति CT या अत्यधिक-उच्च-आवृत्ति (UHF) सेंसर वास्तविक समय में इन्सुलेशन विकार संकेतों का पता लगाते हैं।
• गैस घनत्व & आर्द्रता सेंसर: SF6 गैस दबाव, घनत्व और आर्द्रता सामग्री के परिवर्तनों का लगातार पता लगाते हैं।
• तापमान सेंसर: कंडक्टर कनेक्शन और एन्क्लोजर्स पर असाधारण तापमान वृद्धि बिंदुओं का निगरानी करते हैं।
• ​प्रतिबद्ध प्रसारण:​​ सेंसर डेटा उद्योग-ग्रेड वायरलेस/फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क का उपयोग करके डिवाइस-एम्बेडेड IoT गेटवे के माध्यम से वास्तविक समय में क्लाउड निगरानी प्लेटफॉर्म पर प्रसारित किया जाता है, जिससे डेटा की समयबद्धता और अखंडता सुनिश्चित की जाती है।

​​(2) AI-संचालित विश्लेषण प्लेटफॉर्म:​​

• ​बड़े डेटा फ्यूजन:​​ प्लेटफॉर्म वास्तविक समय में निगरानी डेटा को ऐतिहासिक संचालन/रखरखाव रिकॉर्ड, समान उपकरणों के फेलर डेटाबेस, और पर्यावरणीय स्थितियों (लोड, तापमान) जैसी बहु-आयामी जानकारी के साथ एकीकृत करता है।
• ​AI विकार इंजन:​​
• विशेषता निकालना: स्वचालित रूप से PD पैटर्न (जैसे, फ्लोटिंग डिस्चार्ज, सतह डिस्चार्ज), गैस लीकेज ट्रेंड कर्व, और तापमान विसंगति सहसंबंध मानचित्र पहचानता है।
• गहरा सीखना पूर्वानुमान: LSTM और रेंडम फोरेस्ट जैसे एल्गोरिदम का उपयोग करके फेलर पूर्वानुमान मॉडल बनाता है, जो घटक स्वास्थ्य सूचकांक (HI) और शेष उपयोगी जीवन (RUL) का मात्रात्मक मूल्यांकन करता है।
• सटीक पूर्व चेतावनी: "इन्सुलेटर सतह डिस्चार्ज विकार" या "सील रिंग वृद्धि के कारण गैस माइक्रो-लीकेज" जैसे महत्वपूर्ण फेलर की चेतावनी कम से कम 7 दिन पहले देता है, जिसकी पूर्व चेतावनी शुद्धता दर 92% से अधिक है।

​​(3) दृश्यीकृत O&M डैशबोर्ड:​​

• ​पैनोरमिक दृश्य:​​ बहु-स्तरीय (GIS उपकरण, बे, व्यक्तिगत VT) स्वास्थ्य स्थिति सारांश प्रदान करता है, जो संपत्ति रिकॉर्ड, वास्तविक समय डेटा, ऐतिहासिक ट्रेंड, और चेतावनी जानकारी के एक स्टॉप प्रबंधन का समर्थन करता है।
• ​बुद्धिमत्ता-संचालित कार्य आदेश वितरण:​​ चेतावनी स्तर और पूर्वानुमान परिणामों (जैसे, "फेज A VT: 3 दिन के भीतर PD पुनर्परीक्षण और सील निरीक्षण की सिफारिश") के आधार पर निश्चित रखरखाव कार्य आदेश उत्पन्न और वितरित करता है, संसाधन आवंटन का अनुकूलन करता है।
• ​ज्ञान का संचय:​​ स्वचालित रूप से फेलर विश्लेषण रिपोर्ट उत्पन्न करता है, लगातार O&M ज्ञान बेस बनाता है, और मॉडल अनुकूलन को बढ़ावा देता है।

​3. मुख्य लाभ​

​4. संदर्भ मामला​

• ​500kV हब सबस्टेशन GIS उपकरण क्लस्टर:​​ प्रणाली के डिप्लॉयमेंट के बाद, 3 संभावित VT इन्सुलेशन फेलर (2 फ्लोटिंग डिस्चार्ज, 1 गैस कंपार्टमेंट सील विसंगति) के लिए सफलतापूर्वक पूर्व चेतावनी प्रदान की गई, 8-14 दिन की पहले से जानकारी देने वाली अवधि, जिससे महत्वपूर्ण आर्थिक नुकसान से बचा लिया गया। वार्षिक रखरखाव लागत 28% तक कम हो गई, और उपकरण की बलपूर्वक आउटेज आवृत्ति शून्य हो गई।