کاهش هزینههای چرخه حیات برای AIS CTs: استراتژی هوشمند نگهداری و تعمیرات مبتنی بر نظارت بر وضعیت
I. تجزیه و تحلیل نقاط دردناک
عملیات مبدل جریان (CT) سوئیچگیری هواپخش (AIS) سنتی با سه چالش کلیدی مواجه است:
- عدم امکان شناسایی خرابیهای پنهان: ۷۳٪ خرابیهای CT از دمای بالای ترمینال یا تخلیه بخشی ناشی میشود که بررسیهای سنتی قادر به ثبت آن در زمان واقعی نیستند.
- هزینههای نگهداری بیش از حد: دورههای نگهداری برنامهریزی شده ثابت (هر ۵ سال یکبار) منجر به بیش از ۳۰٪ هزینه نگهداری غیر ضروری میشود.
- تاخیر در پاسخ قطعات یدکی: زمان تحویل قطعات یدکی به ۳۰ روز میرسد که باعث از دست دادن متوسط ۱۸۰۰۰ دلار در ساعت میشود.
II. راهحلهای فنی اصلی
**▶ راهحل ۱: سیستم تشخیص یکپارچه نظارت بر دما بیسیم + تخلیه بخشی (PD)**
|
مؤلفه |
نقاط اجرا |
|
سنسورهای RFID غیرفعال |
سنسورهای مقاوم در برابر دمای بالا (۱۵۰°سانتیگراد) که در ترمینالهای CT نصب شده و هر ۱۰ ثانیه دادههای دما را منتقل میکنند (دقت ±۰.۵°سانتیگراد). |
|
پیوند تشخیص هوشمند |
اسکن ترموگرافی IR خودکار زمانی که دما >۸۵°سانتیگراد باشد، با هوش مصنوعی شناسایی نقاط داغ PD (حساسیت ≤۲pC). |
|
انتقال دادهها |
شبکه بیسیم LoRaWAN + گیتویهای محاسبات لبهای، که تاخیر بازگشت دادهها <۲۰۰ میلیثانیه را تضمین میکند. |
**▶ راهحل ۲: مدل پیشبینی عمر LSTM
• دادههای آموزشی: دادههای تاریخی O&M ۱۰ ساله (۱۲ بعد شامل دما، PD، نرخ بار).
• دقت پیشبینی: MAE مجموعه اعتبارسنجی = ۶.۸ روز (فاصله اطمینان ۹۵٪ ±۷ روز).
• تصمیمگیری نگهداری:** هشدار خودکار زمانی که تخریب عمر بیش از ۸۰٪ شود.
**▶ راهحل ۳: کتابخانه قطعات یدکی چاپ سهبعدی ماژولار**
III. کمیسازی هزینه-سود
|
معیار |
رویکرد سنتی |
راهحل ما |
بهینهسازی |
|
هزینه سالانه O&M |
$42,000/واحد |
$23,100/واحد |
↓45% |
|
فرکانس خاموشی غیرمنتظره |
۲.۳ بار/سال |
۰.۴۶ بار/سال |
↓80% |
|
دوره نگهداری |
۶۰ ماه |
۹۶ ماه |
↑60% (تمدید) |
|
زمان میانگین بازیابی خرابی |
۷۲۰ ساعت |
۷۶ ساعت |
↓89% |
IV. نقشه اجرایی
- مرحله ۱ (۰-۶ ماه):
o نصب ۵۰۰ گره نظارت بر دما CT (پوشش ۱۰۰٪).
o ایجاد پایگاه داده تاریخی (دادههای استاندارد ISO 55000). - مرحله ۲ (۷-۱۲ ماه):
o آموزش و اعتبارسنجی مدل LSTM (دقت >92%).
o افتتاح مرکز چاپ سهبعدی منطقهای (شعاع پوشش ۲۰۰ کیلومتر). - مرحله ۳ (۱۳+ ماه):
o اجرای سیستم حلقه بسته نگهداری پیشبینی (اتوماتیکسازی دستور کار با هوش مصنوعی).
o کاهش موجودی قطعات یدکی به ۷۰٪ (موجودی ایمنی ≤۵ واحد).
V. کنترل ریسک
• EMC: سنسورها مطابق با IEC 60255-22 برای سازگاری الکترومغناطیسی معتبر شدهاند.
• حرکت مدل: آموزش افزایشی سهماهه (با الگوریتم جبران فساد دادهها).
• مقاومت ماده: مؤلفههای چاپ شده سهبعدی مطابق با DL/T 725-2023 تست شدهاند.
نتیجهگیری: این راهحل یک سیستم حلقه بسته "آگاهی از وضعیت → پیشبینی هوشمند → پاسخ سریع" ایجاد میکند و نگهداری AIS CT را از یک مرکز هزینه به یک مرکز ایجاد ارزش تبدیل میکند. بازده چرخه عمر ۲۶۷٪ را به دست میآورد.
یادداشت: برای زیرстанسیونهای AIS با سطح ولتاژ ۱۱۰kV یا بالاتر معتبر شده است. نرخ در دسترسی کلی به ۹۹.۹۹۸٪ افزایش مییابد.
