Uusimate paalipõhiste lülitikute kasutamine mägiregionides asuvates väikeste hüdroelektrijaamades
Väike vesikütus viitab elektrijaamadele, mille üheühiku paigaldatud võimsus on vähem kui 50 000 kV. Väike vesikütuse integreerimine jaotusvõrgu muudab süsteemi topoloogiat ja energiavoolu suunda. Teaduslik kirjandus on analüüsinud ja arutanud piirkondade reguleerimise väljakutseid, mis on rikkad väikeses vesikütuses, uurinud jaotusvõrguliini taaskinnitamise strateegiaid väikese vesikütusega ja esitanud uue tüübi automaatsete turvalisuse lahkuva seadmega väikese vesikütuse jaoks.
1 Väike vesikütuse praegune seisund mägipiirkondades
Kogu ala pindala on 45 385 km², kus mägimaastik moodustab 98,3% piirkonnast. Piirkonnas on 58 väikest vesikütuse elektrijaama, mille kogupaigaldatud võimsus on 41,45 MW, millest enamikul on paigaldatud võimsus allpool 1 MW. Need jaamad on laialdaselt levitatud ja kannatavad halvate kommunikatsioonitingimuste all.
Nende vanuse tõttu kasutavad jaamad peamiselt mehaanilisi juhtimise seadmeid ja puuduvad automatiseeritud seadmed. Enamik portaalmeetrite on pulssmeetrite, mis sõltuvad käsitsi lugemisest ilma kaugtransmiidi võimalusteta. Juhtimiskaitse seadmed ja sinkroniseerimise seadmed puuduvad kommunikatsiooniliideseid, mis nõuab operatsioonide andmete käsitsi telefonilist teavitamist dispetšereile.
Võrgu 35 kV alamjaamade 10 kV liinid töötavad sageli segase režiimi all, kus väike vesikütus ja tarbimine koos eksisteerivad. Jaama peamise transfoorimispärandi kõrgepingelises pool kasutatakse langedes sulgu, mis on lihtsustatud struktuuriga ja ühendatud 10 kV võrguga T-ühenduse kaudu.
2 Probleemide analüüs
2.1 Mõju liini automaatsete juhtimisseadmete aktiveerimisele
Aktiivsetes jaotusvõrkudes, pärast alamjaama väljaviidi katkeseadme lülitumist, võivad väikesed vesikütuse elektrijaamad jätkata energiatoomist vigastuspunktile, takistades vigastuse kõrvaldamist ja vähendades taaskinnitamise edu. Kui hajustatud energiaallikad (DER) jäävad ühendatuks taaskinnitamisel, võib asünkrooniline lülitumine toetada sissejuhatavaid voolu, mis võivad põhjustada taaskinnitamise ebaõnnestumise ja kahjustada väikest vesikütuse ühikut.
Mõned 10 kV võrguga ühendatud elektrijaamad puuduvad nii võrguliini kaitse kui ka geneeratori kaitse alapinginga lahkuva kaitset, mis ei vasta võrgu töötingimustele. See mõjutab tõsiselt võrgu ohutut ja usaldusväärset elektri toomist ning geneatorite tööelu.
Kui väike vesikütuse elektrijaama võrguga ühendatud kanalil tekib vigastus, ei suuda geneator kiiresti lahku pärast süsteemi poolt vigastuse kõrvaldamist. See võib viia asünkroonilisele võrgu uuele ühendumisele pärast süsteemi poolt liini taaskinnitamist, takistes süsteemi poolt taaskinnitamist ja põhjustades ebavajalikke võrgukatkete avalikeks transfoorimispäranditeks, mis tekitab olulise negatiivse sotsiaalse mõju.
Ning seega, kui võrguga ühendatud kanalil tekib vigastus, geneatori puuduv kiire lahkus tõsiselt mõjutab võrgu ohutut ja usaldusväärset elektri toomist ning võib põhjustada asünkroonilise võrgu uuele ühendumise.
2.2 Ebaselge dispetšeerimisteabe edastamine
Kohapealsete uurimuste kohaselt asuvad enamik väikeseid vesikütuse elektrijaame mägipiirkondades, kaugel võrgu kesksetest alamjaamadest. Erakordsete optika kabelite paigaldamine metsadest läbi oleks kulukas ja ebakindel. Automaatiseeritud seadmete uuendamine ja andmete edastamine turvaliste draadivabade eraviiside kaudu pärast küberturvalisuse hindamist nõuab samuti olulist investeeringut. Lisaks on enamik väikeseid vesikütuse elektrijaame piiratud kapasiteediga ja madalatega tootmise efektiivsus, mis vähendab nende soovi uuenduste tegemiseks. Kommunikatsioonikanalite piirangud tõkestavad täieliku teabe saatmist dispetšeri keskusesse.
Kuid reaalajas operatsioonide andmete edastamise puudumine piirkondlikule dispetšeri keskusele mõjutab dispetšerite võimet analüüsida võrku ja 10 kV jaotusvõrgu transfoorimispärandite usaldusväärsust. Dispetšeri platvorm on sunnitud pikka aega tuvastama väikeseid vesikütuse elektrijaameid soojalt, ohustades piirkondliku võrgu ohutut tööd.
3 Lahendused
3.1 Lahenduse ülevaade
Väikeste vesikütuse ühikute efektiivse jälgimise ja andmekogumise saavutamiseks ning võrgu turvalisuse ja usaldusväärsuse tõstmiseks asendatakse peamiste transfoorimispärandi kõrgepingelises pool olevad langedes sulgid uute teljeülal asuvate vakuumkatkeseadmetega, millel on kõrge täpsusega elektroonilised sensorid. Need on paaris Feeder Automation Terminals (FTU) kaugteavitamise, telemetriaga, kaugjuhtimisega ja automaatse lahkuva funktsiooniga, et koguda andmeid 10 kV võrguühenduse punktist ja lülitiolukorrast.
Olemasolevad portaalpulssmeetrid asendatakse kolmfaasis elektroniliste mitmefunktsiooniliste energiameetritega, et koguda geneatorite ühikute operatsioonide andmeid, mis edastatakse FTU-le väljamäluri kaudu. FTU-l on kahekaardilise kommunikatsiooni vertikaalne krüpteerimismoodul. Andmed edastatakse turvaliselt krüpteeritud ja üles laaditakse integreeritud piirkondliku dispetšeri süsteemi spetsiaalselt turvalise avaliku draadivaba võrgukanali kaudu, mis on tugeva signaali kattega.
Kui võrguga ühendatud liini vigastus põhjustab alamjaama väljaviidi katkeseadme lülitumise, aktiveerub FTU alapinginga kaitse ja teljeülal asuv katkeseade avaneb, lahutades väikest vesikütuse elektrijaama võrgust. Uuesti sinkroneerimine ja ühendumine toimub pärast elektri toomise taastamist.
3.2 Digitaalne automaatika komplektvarustus
Digitaalne automaatika komplekt sisaldab ZW32-tüüpi teljeülal asuvaid katkeseadeid, kaksikpoolseid eralduslahkudeid, võimu pinge transformaatoreid ja digitaalset FTU-d. Katkeseade üksus sisaldab kolme kombineritud elektroonilist sensorit (EVCT) ja kohalikku digitaalset ühikut (ADMU).
Terviklik struktuur on kompaktne ja kehv, mis soodustab paigaldamist ja hooldust. Võrreldes traditsiooniliste intelligentside jälgimisprogrammidega, lubab see süsteem jälgimisprogrammil saada operatsioonide andmeid 32 ühikult. See kogub korraga kaamera piltide failisuurusi ja jälgib, kas detektorite (väikepaketi, ribapaketi, puuduv riba kartonipakendis, viie ratasega detektor) tarkvara töötab normaalselt, koos tagasiheitmisel tekkiva informatsiooniga. Spetsiifilised näited hõlmavad:
- Tarkvarast saadetakse tagasiheitmisel tekkiv pildiandmed konsooli.
- Tarkvarast saadetakse kõik pildiandmed konsooli.
- Tarkvarast saadetakse kõik statistilised andmed (sh mark, kuupäev, kellaaeg, ühiku info jms) konsooli.
Tehase intranetti serveri kasutamisel, kui detektorite jälgimisprogramm genereerib vigade informatsioonandmeid, edastatakse need andmed serverisse, mis käivitab kohapealsete hoiatuste intranetti serveri kaudu. Vigade informatsioonandmed edastatakse ka kaughoiatusena PC-de ja mobiilseadmete kaudu. Probleemid nagu tarkvara kokkuvarisemine, kaamera side katkemine, kaamera piltide kogumine, veenud sigarettipaki kontrollsensor, vigaste piltide vastuvõtmise ebaõnnestumine ja tagasiheitmise seadme tõrked käivitavad hoiatuspop-up-i PC-de ja mobiilseadmete interfeesidel. Hoiatuslehel kuvatakse seadme vigainfo, asukoht, esinemisaeg ja lahendamise ajalugu.
3.3 Toote kvaliteedi varajase hoiatuse kontrolli rakendamine
Seadmete detektsioonandmete analüüsimisel antakse varajased hoiatused, kui vigastatud sigarettipakkide arv ületab limiite või kui esineb ebatavalisi vigade sagedusi. Kvaliteedi hoiatusfunktsioon teavitab hooldustöötajaid, et nad kohandaksid või parandaksid peamise tootmise seadmete vastavaid osi, kelle eesmärk on kiiresti kõrvaldada kvaliteedivigad ja vältida nende halvenemist.
Väikepaketi detektorite, viie ratasega detektorite, puuduv riba kartonipakendis detektorite ja ribapaketi detektorite andmed analüüsitakse kvaliteediviga piltide nimede põhjal (sh vigase esinemise aeg, vigaste toodete kogus ja kaamera asukoht, kus viga avastati). Toote vigade hoiatus antakse, kui vigade arv ületab hoiatuslimiiti.
Vigaste toodete aja ja koguse analüüsimisel saab statistiliselt analüüsida vigade sagedust mingi perioodi jooksul ja pikaajalist trendi. See annab aluse seadmete hindamisele ja hooldusele, teavitab ajakohast hooldustöötajaid kohandamiseks ja tugevdab teaduslikku hoolduse juhtimist.
3.4 Detektorite seadmete staatuse keskpunktne haldamine
Tootmise juhid (protsessi kvaliteeditöötajad, seadmete juhid) kasutavad jälgimissüsteemi, et keskpunktlikult võrrelda ja analüüsida detektorite seadmete ja toote vigade olukorda, saavutades detektorite seadmete staatuse keskpunktse haldamise. Detektorite seadmete jälgimissüsteem võimaldab kuvada kõigi tehases olevate detektorite seadmete reaalajas staatust, kvaliteediviga trende ja ajalooliste andmete statistilist analüüsi, lubades kõigi tehase seadmete ühise keskpunktse haldamise.
Täielik ajalooline vigade registrikirje võimaldab analüüsida vigaste ühikute, vigatüüpide, vigaste seadmete ja tippvigade aegade proportsioone. Plaanitud hoolduse haldamine rakendatakse sagedaste vigadega ühikute, vigatüüpide ja seadmete puhul, et neid ennetada.
4 Järeldus
Kokkuvõttes nõuab sigaretite valmistamise töökoja seadmete detektsioonisüsteem reaalajas online jälgimist, et tagada detektorite seadmete staatuse jälgimine, hoiatused ja vigade asukoha tuvastamine. See vähendab sigarettipakkide tootmisprotsessi jooksul, tagades tootmise sileda toimimise ja tootmiskõlblikkuse tõstmise.
