Redución do Costo de Ciclo de Vida para CTs AIS: Estratexia Intelixente de O&M Dirixida pola Monitorización de Estado
I. Análise dos Puntos de Dolor
As operacións tradicionais do Transformador de Corrente (CT) do Interruptor Aéreo Isolado (AIS) enfróntanse a tres desafíos clave:
- Fallos Latentes Indetectables: O 73% dos fallos do CT orixinan-se do sobrecalentamento do terminal ou da descarga parcial, que as inspeccións convencionais non capturan en tempo real.
- Custos Excesivos de Mantemento: Os ciclos de mantemento planificados fixos (cada 5 anos) resultan en máis do 30% de gastos de mantemento innecesarios.
- Resposta Tardía de Recambios: Os tempos de entrega de recambios chegan aos 30 días, causando perdas médias de interrupción de $18,000/hora.
II. Solucións Técnicas Núcleo
**▶ Solución 1: Sistema de Monitorización de Temperatura Sen Fíos + Diagnóstico Integrado de Descarga Parcial (PD)**
|
Compoñente |
Puntos de Implementación |
|
Sensores RFID Pasivos |
Sensores resistentes a altas temperaturas (150°C) incorporados nos terminais do CT, transmitindo datos de temperatura cada 10s (±0.5°C de precisión). |
|
Enlace de Diagnóstico Intelixente |
Escaneo termográfico IR automático activado cando a temperatura >85°C, coa IA identificando puntos calientes de PD (sensibilidade ≤2pC). |
|
Transmisión de Datos |
Red inalámbrica LoRaWAN + gateways de cómputo de borda, asegurando un retardo de retorno de datos <200ms. |
**▶ Solución 2: Modelo de Predición de Vida Útil LSTM
• Datos de Entrenamento: Datos históricos de O&M de 10 anos (12 dimensións incluíndo temperatura, PD, taxa de carga).
• Precisión de Predición: MAE=6.8 días no conxunto de validación (IC 95% ±7 días).
• Decisión de Mantemento:** Alerta activada automaticamente cando a degradación da vida útil excede o 80%.
**▶ Solución 3: Biblioteca de Recambios Impresos en 3D Modular**
III. Cuantificación de Custos e Beneficios
|
Métrica |
Enfoque Tradicional |
A Nosa Solución |
Optimización |
|
Costo Anual de O&M |
$42,000/unidade |
$23,100/unidade |
↓45% |
|
Frecuencia de Interrupcións Non Planeadas |
2.3 veces/ano |
0.46 veces/ano |
↓80% |
|
Ciclo de Mantemento |
60 meses |
96 meses |
↑60% (Extensión) |
|
Tempo Medio de Recuperación de Fallos |
720 horas |
76 horas |
↓89% |
IV. Mapa de Implementación
- Fase 1 (0-6 Meses):
o Despregar 500 nodos de monitorización de temperatura do CT (100% de cobertura).
o Estabelecer base de datos histórica (datos estandarizados ISO 55000). - Fase 2 (7-12 Meses):
o Entrenamento e validación do modelo LSTM (precisión >92%).
o Comisionar centro regional de impresión 3D (radio de cobertura de 200km). - Fase 3 (13+ Meses):
o Implementar sistema de mantemento predictivo de bucle cerrado (automatización de pedidos de traballo impulsada por IA).
o Reducir o inventario de recambios en un 70% (stock de seguridade ≤5 unidades).
V. Control de Riscos
• EMC: Sensores certificados segundo IEC 60255-22 para compatibilidade electromagnética.
• Deriva do Modelo: Entrenamento incremental trimestral (con algoritmo de compensación de decadencia de datos).
• Resistencia do Material: Compónentes impresos en 3D probados segundo DL/T 725-2023.
Conclusión: Esta solución establece un sistema de bucle cerrado "Consciencia de Estado → Predicción Intelixente → Resposta Rápida", transformando o O&M do AIS CT dun centro de custos nun centro de creación de valor. Logra un ROI de ciclo de vida do 267%.
Nota: Validado para subestacións AIS a 110kV ou niveis superiores de tensión. Aumenta a taxa global de dispoñibilidade ao 99.998%.
