I. Apibrėžimas ir pagrindiniai tikslai
Maitinimo įrangos tiesioginis aptikimas reiškia{0}}įrangos būsenos parametrų (pvz., dalinio iškrovimo, temperatūros, dujų sudėties ir kt.) patikrinimą vietoje, naudojant nešiojamus prietaisus, kai įranga veikia. Tai apima šių parametrų matavimą realiuoju laiku-, taip pat naftos ar dujų mėginių ėmimą ir analizę. Pagrindinis šio proceso tikslas yra:
1. Laiku aptikti galimus pavojus: atlikdami trumpalaikius ir didelio-jautrumo bandymus, užfiksuokite neįprastus signalus įrangos veikimo metu (pvz., dalinį iškrovimą, perkaitimą, izoliacijos pablogėjimą ir kt.) ir nustatykite paslėptus gedimus.
2. Nelaimingų atsitikimų prevencija: Venkite elektros energijos tiekimo nutraukimų ar saugumo incidentų, atsiradusių dėl įrangos defektų, užtikrindami nuolatinį elektros tinklo maitinimo pajėgumą.
3. Techninės priežiūros strategijų optimizavimas: suteikite duomenų palaikymą, pagrįstą būkle{1}}pagrįsta priežiūra, sumažinkite nereikalingus energijos-išjungimo testus ir pagerinkite priežiūros efektyvumą.
4. Ekonominiai pranašumai: palyginti su internetinėmis stebėjimo sistemomis, tiesioginis aptikimas pasižymi mažomis investicijomis ir dideliu lankstumu, todėl tinka didelio masto reklamai.
II. Bendrieji aptikimo metodai ir techniniai principai
1. Dalinės iškrovos aptikimo technologija
Itin aukšto dažnio (UHF) metodas: aptinka elektromagnetinių bangų signalus 300-3000 MHz dažnių juostoje, pasižymi dideliu atsparumu trukdžiams, tinka vidinei iškrovimo vietai GIS, transformatoriuose ir kt.
Ultragarsinis metodas: fiksuoja akustinių bangų signalus, kuriuos generuoja dalinis iškrovimas per slėgio bangų jutiklius, tinka vidinių defektų diagnostikai įrangoje, pvz., transformatoriuose, skirstomuosiuose spintelėse ir kt.
Aukšto dažnio srovės metodas (HFCT): aptinka srovės signalus 3–30 MHz dažnių juostoje, dažniausiai naudojamas kabelių jungčių, žaibo iškroviklių ir kt.
Pereinamosios įžeminimo įtampos metodas (TEV): aptinka trumpalaikes impulsų įtampas skirstomųjų spintų paviršiuje, kad nustatytų vidinį iškrovimą.
2. Terminis vaizdavimas ir optinis aptikimas
Infraraudonųjų spindulių terminis vaizdavimas: nustato tokias problemas kaip jungčių atsipalaidavimas, perkrova, izoliacijos senėjimas dėl neįprasto temperatūros pasiskirstymo įrangos paviršiuose, tinka perdavimo linijoms, skirstomosioms spintoms ir kt.
Ultravioletinis vaizdas: aptinka ultravioletinių bangų ilgius, kuriuos sukuria iškrova, naudojamas paviršiaus defektams, pvz., laidų pažeidimams, izoliatoriaus užterštumui, aptikti.
3. Cheminė ir dujų analizė
Naftoje ištirpusių dujų analizė (DGA): chromatografijos būdu aptinka dujų komponentus, tokius kaip H₂, CH4, C2H₂ transformatoriaus alyvoje, kad nustatytų izoliacinės medžiagos terminio skilimo arba iškrovos laipsnį.
SF₆ dujų aptikimas: analizuoja SF₆ dujų drėgmę, grynumą ir skilimo produktus (pvz., SO₂, H2S) GIS įrangoje, netiesiogiai diagnozuodamas vidinius iškrovimus arba sandarinimo defektus.
4. Vibracija ir akustinis aptikimas
Vibracijos signalo analizė: stebi mechanines įrangos, pvz., transformatorių, reaktorių, vibracijas per pagreičio jutiklius, nustatydamas atsilaisvinusius komponentus arba apvijų deformaciją.
Akustinių pirštų atspaudų technologija: įrašo akustinius signalus, kai veikia transformatorių į{0}}apkrovos atšakų keitikliai, kad įvertintų mechanines sąlygas.
5. Kitos specializuotos technologijos
Dažnio srities dielektrinė spektroskopija (FDS): analizuojamos aliejinės{0}}popierinės izoliacijos dielektrinių nuostolių dažnio charakteristikos, siekiant įvertinti drėgmės ar senėjimo laipsnį.
Rentgeno spindulių vaizdavimas: prasiskverbia, kad aptiktų vidinius struktūrinius GIS ir kitos įrangos defektus (pvz., kontaktų susidėvėjimą).
III. Tipiški taikymo scenarijai ir įrangos aprėptis
Įrenginio tipas
Taikoma aptikimo technologija
Aptikimo taikinys
Transformatorius
Alyvos chromatografijos analizė, infraraudonųjų spindulių termografija, aukšto{0}}dažnio srovės metodas, vibracijos aptikimas
Apvijos deformacija, daugkartinis šerdies įžeminimas, dalinis iškrovimas, alyvos{0}}popieriaus izoliacijos pablogėjimas
GIS įranga
Ultra-aukšto dažnio metodas, SF₆ dujų analizė, ultragarsinis metodas, rentgeno vaizdavimas
Vidinis iškrovimas, dujų nuotėkis, prastas kontaktų kontaktas
Perjungimo spinta
Pereinamosios įtampos metodas, ultragarsinis metodas, infraraudonųjų spindulių termografija
Vidinis iškrovimas, kontaktų perkaitimas, mechaninis užstrigimas
Maitinimo perdavimo kabelis
Aukšto-dažnio srovės metodas, svyravimo bangos dalinio iškrovimo bandymas, optinio pluošto temperatūros matavimas
Jungčių defektai, vietinės iškrovos, izoliacijos senėjimas
Saugikliai
Infraraudonųjų spindulių termografija, nuotėkio srovės aptikimas
Vožtuvo plokštės nusidėvėjimas, drėgmės sugėrimas ir sandarinimo gedimas
Izoliatorius
Ultravioletinis vaizdas, infraraudonųjų spindulių termografija, harmoninio elektrinio lauko metodas
Paviršiaus nešvarumai, įtrūkimai ir vidinės izoliacijos defektai
IV. Pramonės standartai ir reguliavimo sistemos Nacionalinis standartas
DL/T 2277-2021: Nurodo bendruosius techninius reikalavimus, taikomus aptikimo įtampai prietaisams, apimančius darbo sąlygas, bandymo metodus, žymėjimą ir pakavimą ir kt.
GB/T 2900.50-2008: apibrėžia elektrotechnikos terminus ir pateikia pagrindinius aptikimo technologijų standartus.
2. Tinklo įmonės standartai
Q/GDW 11304 serija: „State Grid“ suformuluotos įtampos aptikimo prietaisų techninės specifikacijos, suskirstytos į 21 dalį, kad būtų detalizuoti reikalavimai įrangai, pvz., infraraudonųjų spindulių termografijos prietaisams ir aukšto -dažnio dalinio iškrovimo instrumentams.
„Southern Power Grid“ naujų technologijų katalogas (2023 m.): skatina naujas tiesioginio aptikimo technologijas, tokias kaip skaitmeninis belaidžio cinko oksido ribotuvų bandymas ir GIS kontaktinės varžos bandymas.
3. Taikymo gairės ir įgyvendinimo taisyklės
DL/T 664-2008 (Infraraudonųjų spindulių diagnostika), DL/T 345-2010 (Ultravioletinė diagnostika): Pateikite konkrečių aptikimo metodų veiklos gaires.
Vietiniai dokumentai, pvz., Lu Dengyun Jian [2015] Nr
V. Tipiniai atvejai ir poveikio analizė
GIS įrangos iškrovimo vieta
Atvejis: ultragarsu apžiūrint 500 kV pastotės GIS buvo aptiktas nenormalus signalas. Kartu su ultragarsiniu metodu jis buvo identifikuotas kaip sustabdytas išleidimas magistralės kanalo viduje. Po išmontavimo buvo patvirtinta, kad ekranavimo dangtelis buvo laisvas.
Poveikis: išvengta izoliacijos gedimo dėl nuolatinio išleidimo plėtros, sumažinant tiesioginius ekonominius nuostolius daugiau nei 10 milijonų juanių.
2. Nenormali transformatoriaus alyvos chromatografija
Atvejis: Alyvoje ištirpusių dujų analizė parodė, kad C₂H₂ koncentracija viršijo standartą, o tai rodo vidinį lankinį išlydį. Laiku išjungus techninę priežiūrą paaiškėjo, kad perdegė čiaupo keitiklio kontaktoriai.
Poveikis: Užkirstas kelias transformatorių sprogimo avarijoms ir užtikrintas regioninio elektros tinklo stabilumas.
3. Skirstomojo tinklo kabelio dalinio iškrovimo aptikimas
Atvejis: Virpesių bangos dalinio išlydžio bandymas aptiko 10kV kabelio tarpinės jungties defektą. Padėties nustatymo tikslumas siekė 0,5 metro. Po pakeitimo dalinis išmetimo kiekis buvo sumažintas iki saugaus diapazono.
Poveikis: Sutrumpėjo vartotojo dingimo laikas ir pagerėjo maitinimo patikimumo rodikliai.
VI. Techniniai iššūkiai ir plėtros tendencijos
1. Dabartiniai iššūkiai
Slenksčio dviprasmiškumas: kai kuriems aptikimo metodams (pvz., TEV) trūksta vieningo sprendimo standarto ir jie remiasi patirtimi.
Trikdžių slopinimas: sudėtingoje elektromagnetinėje aplinkoje signalą atskirti sunku (pvz., pastotės foninio triukšmo įtaka UHF aptikimui).
Duomenų integravimas: dar reikia įveikti integravimo analizę ir išmanią kelių{0}}šaltinių aptikimo duomenų diagnostiką.
2. Ateities kryptys
Pažangus atnaujinimas: sujunkite AI algoritmus, kad automatiškai klasifikuotumėte defektus ir įvertintumėte riziką.
Nekontaktinis{0}}aptikimas: reklamuokite naujas technologijas, pvz., lazerio sukeltą gedimo spektroskopiją (LIBS) ir terahercinį vaizdavimą.
Daiktų interneto integravimas: sukurkite debesies platformą aptikimo duomenims, palaikančiai nuotolinę diagnostiką ir nuspėjamąją priežiūrą.
