I. Визначення та основні цілі
Виявлення енергетичного обладнання в реальному часі стосується-перевірки на місці параметрів стану обладнання (таких як частковий розряд, температура, склад газу тощо) за допомогою портативних інструментів під час роботи обладнання. Це передбачає-вимірювання цих параметрів у реальному часі, а також відбір і аналіз проб нафти чи газу. Основною метою цього процесу є:
1. Своєчасне виявлення потенційних небезпек: шляхом короткочасного-тестування та високо-чутливості фіксуйте ненормальні сигнали під час роботи обладнання (наприклад, частковий розряд, перегрів, погіршення ізоляції тощо) та виявляйте приховані несправності.
2. Запобігання нещасним випадкам: уникайте відключень електроенергії або інцидентів з безпекою, спричинених дефектами обладнання, забезпечуючи безперервну потужність енергопостачання електромережі.
3. Оптимізація стратегій технічного обслуговування: надайте підтримку даних для-обслуговування на основі стану, зменшіть непотрібні-тести відключення живлення та підвищте ефективність технічного обслуговування.
4. Економічні переваги: порівняно з онлайн-системами моніторингу, виявлення в реальному часі має низькі інвестиції та високу гнучкість, а також підходить для широкомасштабного-просування.
II. Загальні методи виявлення та технічні принципи
1. Технологія виявлення часткового розряду
Метод надвисокої частоти (UHF): Виявляє сигнали електромагнітних хвиль у діапазоні частот 300-3000 МГц із потужною здатністю запобігати перешкодам, підходить для розташування внутрішніх розрядів у ГІС, трансформаторах тощо.
Ультразвуковий метод: фіксує сигнали акустичних хвиль, що генеруються частковим розрядом через датчики хвиль тиску, підходить для діагностики внутрішніх дефектів у такому обладнанні, як трансформатори, розподільні шафи тощо.
Метод високочастотного струму (HFCT): Виявляє сигнали струму в діапазоні частот 3-30 МГц, зазвичай використовується для моніторингу розряду кабельних з’єднань, грозовідводів тощо.
Метод перехідної напруги землі (TEV): Виявляє перехідну імпульсну напругу на поверхні розподільних шаф, щоб визначити внутрішній розряд.
2. Тепловізор і оптичне виявлення
Інфрачервоне тепловізор: Виявляє такі проблеми, як ослаблення з’єднань, перевантаження, старіння ізоляції через ненормальний розподіл температури на поверхнях обладнання, підходить для ліній електропередачі, розподільних шаф тощо.
Ультрафіолетове зображення: Виявляє ультрафіолетове випромінювання, створене розрядом, використовується для виявлення поверхневих дефектів, таких як пошкодження дроту, забруднення ізолятора.
3. Хімічний і газовий аналіз
Аналіз розчиненого газу в маслі (DGA): Виявляє газові компоненти, такі як H₂, CH₄, C₂H₂, у трансформаторному маслі за допомогою хроматографії, щоб визначити ступінь термічного розкладання або розряду ізоляційного матеріалу.
Виявлення газу SF₆: аналізує вологість, чистоту та продукти розкладання (наприклад, SO₂, H₂S) газу SF₆ в обладнанні GIS, опосередковано діагностуючи внутрішній розряд або дефекти ущільнення.
4. Вібрація та акустичне виявлення
Аналіз вібраційного сигналу: відстежує механічні вібрації такого обладнання, як трансформатори, реактори, за допомогою датчиків прискорення, ідентифікуючи ослаблені компоненти або деформацію обмотки.
Технологія акустичних відбитків пальців: записує акустичні сигнали під час роботи перемикачів РПН під-навантаження трансформаторів для оцінки механічних умов.
5. Інші спеціалізовані технології
Діелектрична спектроскопія в частотній області (FDS): аналізує частотні характеристики діелектричних втрат масляної{0}}паперової ізоляції, щоб оцінити вологість або ступінь старіння.
Рентгенівське зображення: проникає для виявлення внутрішніх структурних дефектів (таких як знос контактів) у ГІС та іншому обладнанні.
III. Типові сценарії застосування та охоплення обладнання
Тип пристрою
Застосовна технологія виявлення
Ціль виявлення
трансформатор
Олійний хроматографічний аналіз, інфрачервона термографія, метод-високочастотного струму, виявлення вібрації
Деформація обмотки, багаторазове заземлення сердечника, частковий розряд, погіршення масляної-паперової ізоляції
ГІС обладнання
Над-високочастотний метод, аналіз газу SF₆, ультразвуковий метод, рентгенівське{1}}зображення
Внутрішній розряд, витік газу, поганий контакт контактів
Розподільна шафа
Метод перехідної напруги, ультразвуковий метод, інфрачервона термографія
Внутрішній розряд, перегрів контактів, механічне заклинювання
Кабель передачі електроенергії
Метод -високочастотного струму, випробування часткового розряду коливальної хвилі, вимірювання температури оптичного волокна
Дефекти з'єднань, локальні розряди, старіння ізоляції
Запобіжники
Інфрачервона термографія, визначення струму витоку
Зношення пластини клапана, поглинання вологи та порушення ущільнення
Ізолятор
Ультрафіолетове зображення, інфрачервона термографія, метод гармонічного електричного поля
Забруднення поверхні, тріщини, дефекти внутрішньої ізоляції
IV. Галузеві стандарти та нормативна база Національний стандарт
DL/T 2277-2021: визначає загальні технічні вимоги до приладів виявлення в реальному часі, охоплюючи умови роботи, методи випробувань, маркування та пакування тощо.
GB/T 2900.50-2008: визначає електротехнічні терміни та надає основні стандарти для технологій виявлення.
2. Стандарти Грід підприємства
Серія Q/GDW 11304: Технічні специфікації для приладів виявлення в реальному часі, сформульовані компанією State Grid, розділені на 21 частину для деталізації вимог до такого обладнання, як прилади інфрачервоної термографії та високо-прилади часткового розряду.
Каталог нових технологій Southern Power Grid (2023): рекламує нові технології виявлення в реальному часі, такі як цифрове бездротове тестування розрядників із оксиду цинку та тестування контактного імпедансу GIS.
3. Рекомендації щодо застосування та правила виконання
DL/T 664-2008 (Інфрачервона діагностика), DL/T 345-2010 (Ультрафіолетова діагностика): Надайте оперативні вказівки щодо конкретних методів виявлення.
Місцеві документи, такі як Lu Dengyun Jian [2015] No. 45: Сформулюйте цикли виявлення в реальному часі та процеси на основі регіональних особливостей.
V. Типові випадки та аналіз ефектів
Місце розвантаження ГІС-обладнання
Випадок: під час ультразвукового обстеження ГІС підстанції 500 кВ було виявлено аномальний сигнал. У поєднанні з ультразвуковим методом це було ідентифіковано як завислий розряд усередині шинного каналу. Після розбирання було підтверджено, що екрануюча кришка ослабла.
Ефект: уникнення руйнування ізоляції, спричиненого безперервним розрядом, зменшення прямих економічних збитків понад 10 мільйонів юанів.
2. Аномальна хроматографія трансформаторного масла
Випадок: Аналіз розчинених газів у маслі показав, що концентрація C₂H₂ перевищує стандарт, що вказує на внутрішній дуговий розряд. Своєчасне відключення на технічне обслуговування виявило, що згоріли контактори перемикача РПН.
Результат: Попереджено аварії з вибухом трансформатора та забезпечено стабільність роботи обласної електромережі.
3. Виявлення часткового розряду кабелю розподільної мережі
Випадок: Тест часткового розряду коливальної хвилі виявив дефект у проміжному з’єднанні кабелю 10 кВ. Точність позиціонування досягала 0,5 метра. Після заміни обсяг часткового розряду було зменшено до безпечного діапазону.
Результат: Зменшення часу простою користувача та покращення показників надійності електропостачання.
VI. Технічні виклики та тенденції розвитку
1. Поточні виклики
Порогова неоднозначність: деякі методи виявлення (такі як TEV) не мають уніфікованого стандарту судження й покладаються на досвід.
Придушення перешкод: розділення сигналів у складних електромагнітних середовищах є складним (наприклад, вплив фонового шуму підстанції на виявлення УВЧ).
Інтеграція даних: аналіз інтеграції та інтелектуальна діагностика даних виявлення з багатьох-джерел все ще потребують подолання.
2. Майбутні напрямки
Інтелектуальне оновлення: комбінуйте алгоритми штучного інтелекту для досягнення автоматичної класифікації дефектів і оцінки ризику.
Без{0}}контактне виявлення: сприяйте новим технологіям, таким як лазерно-індукована спектроскопія пробою (LIBS) і терагерцева візуалізація.
Інтеграція Інтернету речей: створіть хмарну платформу для даних виявлення, підтримуючи віддалену діагностику та прогнозне обслуговування.
