Dabas izmaksu samazināšana AIS CT: Stāvokļa monitorēšanai balstīta intelektuālā O&M stratēģija
I. Sākotnēko problēmu analīze
Parastajām gaisa izolētajām sakaru aparātu (AIS) strāvas transformatoru (CT) darbībām bieži saskaras ar trim galvenajām izaicinājumiem:
- Noslēptās kļūdas nav uztveramas: 73% no CT kļūdām rodas no kontaktu pārsildīšanās vai daļējas izlaišanas, ko parastās inspekcijas nevar uztvert reāllaikā.
- Pārmērīgi uzturēšanas izdevumi: Fiksēti plānotie uzturēšanas cikli (katru piecu gadu) rada vairāk nekā 30% nepieciešamās uzturēšanas izmaksas.
- Atruna ar aizvietojamo detaļu sniegšanu: Aizvietojamo detaļu iegādes laiks sasniedz 30 dienas, radot vidējo atslēguma zaudējumus $18 000/stundā.
II. Galvenās tehniskās risinājumu
**▶ Risinājums 1: Bezvadu temperatūras monitore + Daļēja izlaišana (PD) integrēta diagnostika sistēma**
|
Komponents |
Realizācijas punkti |
|
Pasīvie RFID sensori |
Augstās temperatūras noturīgi (150°C) sensori, ieļauti CT kontaktos, kas sūta temperatūras datus katros 10 sekundes (±0.5°C precizitāte). |
|
Inteligenta diagnosticēšanas saite |
Automātiska infrasarkana termogrāfija, aktivizēta, kad temperatūra >85°C, ar AI identificē PD karstās vietas (jutība ≤2pC). |
|
Datu pārraide |
LoRaWAN bezvadu tīkls + malas aprēķinu vārti, nodrošinot datu atgriešanās aizlaikumu <200ms. |
**▶ Risinājums 2: LSTM dzīves ilguma prognozēšanas modelis
• Mācības dati: 10 gadu vēsturiski O&M dati (12 dimensijas, tostarp temperatūra, PD, slodzes līmenis).
• Prognozēšanas precizitāte: Validācijas kopas MAE=6.8 dienas (95% CI ±7 dienas).
• Uzturēšanas lēmums:** Automātisks brīdinājums, ja dzīves ilguma samazināšanās pārsniedz 80%.
**▶ Risinājums 3: Modulārā 3D drukātā aizvietojamo detaļu bibliotēka**
III. Ieguldījuma un peļņas kvantifikācija
|
Rādītājs |
Parastais pieejas |
Mūsu risinājums |
Optimizācija |
|
Gada O&M izdevumi |
$42,000/vienība |
$23,100/vienība |
↓45% |
|
Neplanētā atslēguma biežums |
2.3 reizes/gadā |
0.46 reizes/gadā |
↓80% |
|
Uzturēšanas cikls |
60 mēneši |
96 mēneši |
↑60% (Paplašināšana) |
|
Vidējais kļūdas novēršanas laiks |
720 stundas |
76 stundas |
↓89% |
IV. Realizācijas ceļvedis
- Fāze 1 (0-6 mēneši):
o Izvietot 500 CT temperatūras monitore nosacījumu (100% apklājums).
o Izveidot vēsturisko datu bāzi (ISO 55000 standartizēti dati). - Fāze 2 (7-12 mēneši):
o LSTM modeļa mācība un validācija (precizitāte >92%).
o Komisārija reģionālais 3D drukāšanas centrs (200km apklājuma rādiuss). - Fāze 3 (13+ mēneši):
o Ieviest prognozējamās uzturēšanas slēgtu sistēmu (AI veidotu darba uzdevumu automātizāciju).
o Samazināt aizvietojamo detaļu inventāru par 70% (drošības krājumi ≤5 vienības).
V. Risks kontrole
• EMC: Sensori sertificēti saskaņā ar IEC 60255-22 elektromagnētiskajai savietojamībai.
• Modeļa kustināšanās: Kvartālo pieaugošo mācību (ar datu sabalancēšanas algoritmu).
• Materiālu stipruma: 3D drukātās komponentes tipu testētas saskaņā ar DL/T 725-2023.
Secinājums: Šis risinājums izveido "Stāvokļa apzināšanās → Intelligenta prognozēšana → Ātra reakcija" slēgtu sistēmu, pārveidojot AIS CT O&M no izdevumu centra uz vērtības radīšanas centru. Sasniedz 267% dzīves cikla ROI.
Piezīme: Apstiprināts 110kV vai augstākā sprieguma līmeņa AIS pārveidošanas stacijām. Paaugstināts kopējais pieejamības rādītājs līdz 99.998%.
