I. Definícia a hlavné ciele
Detekcia živej prevádzky energetického zariadenia sa vzťahuje na-kontrolu parametrov stavu zariadenia (ako je čiastočný výboj, teplota, zloženie plynu atď.) na mieste pomocou prenosných prístrojov, kým je zariadenie v prevádzke. Zahŕňa meranie týchto parametrov-v reálnom čase, ako aj odber vzoriek a analýzu vzoriek ropy alebo plynu. Hlavným cieľom tohto procesu je:
1. Včasná detekcia potenciálnych nebezpečenstiev: Prostredníctvom krátkodobého -testovania a vysokej{2}}citlivosti zachytávajte abnormálne signály počas prevádzky zariadenia (ako je čiastočný výboj, prehriatie, zhoršenie izolácie atď.) a identifikujte skryté chyby.
2. Prevencia nehôd: Vyhnite sa výpadkom napájania alebo bezpečnostným incidentom spôsobeným poruchami zariadenia a zabezpečte nepretržitú kapacitu napájania elektrickej siete.
3. Optimalizácia stratégií údržby: Poskytnite podporu údajov pre údržbu založenú na stave-, znížte zbytočné{2}}testy vypnutia a zvýšte efektivitu údržby.
4. Ekonomické výhody: V porovnaní s online monitorovacími systémami sa detekcia naživo vyznačuje nízkou investíciou a vysokou flexibilitou a je vhodná na-propagáciu vo veľkom rozsahu.
II. Spoločné metódy detekcie a technické princípy
1. Technológia detekcie čiastočného výboja
Metóda ultravysokej frekvencie (UHF): Deteguje signály elektromagnetických vĺn vo frekvenčnom pásme 300-3000 MHz, so silnou schopnosťou proti rušeniu, vhodné pre umiestnenie vnútorného výboja v GIS, transformátoroch atď.
Ultrazvuková metóda: Zachytáva signály akustických vĺn generované čiastočným výbojom cez snímače tlakových vĺn, vhodné na diagnostiku vnútorných porúch v zariadeniach, ako sú transformátory, rozvádzače atď.
Metóda vysokofrekvenčného prúdu (HFCT): Detekuje prúdové signály vo frekvenčnom pásme 3-30 MHz, bežne používané na monitorovanie výbojov káblových spojov, bleskozvodov atď.
Metóda prechodného zemného napätia (TEV): Detekuje prechodné impulzné napätie na povrchu rozvodných skríň na lokalizáciu vnútorného výboja.
2. Termálne zobrazovanie a optická detekcia
Infračervené tepelné zobrazovanie: Identifikuje problémy, ako je uvoľnenie kĺbov, preťaženie, starnutie izolácie prostredníctvom abnormálneho rozloženia teploty na povrchoch zariadení, vhodné pre prenosové vedenia, rozvodné skrine atď.
Ultrafialové zobrazovanie: Deteguje ultrafialové vlnové dĺžky generované výbojom, ktoré sa používajú na detekciu povrchových defektov, ako sú poranenia drôtov, kontaminácia izolátorov.
3. Chemická analýza a analýza plynov
Analýza rozpustených plynov v oleji (DGA): Detekuje zložky plynu ako H2, CH4, C2H2 v transformátorovom oleji pomocou chromatografie, aby sa určil stupeň tepelného rozkladu alebo výboja izolačného materiálu.
Detekcia plynu SF₆: Analyzuje vlhkosť, čistotu a produkty rozkladu (ako SO₂, H₂S) plynu SF₆ v zariadeniach GIS, nepriamo diagnostikuje chyby vnútorného výboja alebo tesnenia.
4. Vibračná a akustická detekcia
Analýza vibračného signálu: Monitoruje mechanické vibrácie zariadení, ako sú transformátory, reaktory, prostredníctvom senzorov zrýchlenia, identifikuje uvoľnené komponenty alebo deformáciu vinutia.
Technológia akustického odtlačku prsta: Zaznamenáva akustické signály počas prevádzky-prepínačov odbočiek transformátorov pri zaťažení na posúdenie mechanických podmienok.
5. Ďalšie špecializované technológie
Dielektrická spektroskopia s frekvenčnou doménou (FDS): Analyzuje frekvenčné charakteristiky dielektrickej straty izolácie olejového-papiera na posúdenie vlhkosti alebo stupňa starnutia.
Röntgenové zobrazovanie: Preniká na zistenie vnútorných štrukturálnych defektov (ako je opotrebovanie kontaktov) v GIS a iných zariadeniach.
III. Typické aplikačné scenáre a pokrytie zariadení
Typ zariadenia
Použiteľná technológia detekcie
Cieľ detekcie
Transformátor
Analýza olejovou chromatografiou, infračervená termografia, metóda vysokofrekvenčného{0}}prúdu, detekcia vibrácií
Deformácia vinutia, viacnásobné uzemnenie jadra, čiastočné vybitie, poškodenie izolácie olejového-papiera
GIS zariadenia
Ultra-vysokofrekvenčná metóda, analýza plynu SF₆, ultrazvuková metóda, röntgenové zobrazovanie
Vnútorný výboj, únik plynu, zlý kontakt kontaktov
Spínacia skrinka
Metóda prechodného napätia, ultrazvuková metóda, infračervená termografia
Vnútorný výboj, prehrievanie kontaktov, mechanické rušenie
Kábel na prenos energie
Metóda vysokofrekvenčného prúdu, test čiastočného výboja oscilačnými vlnami, meranie teploty optického vlákna
Chyby kĺbov, lokálny výboj, starnutie izolácie
Poistky
Infračervená termografia, detekcia unikajúceho prúdu
Poškodenie dosky ventilu, absorpcia vlhkosti a zlyhanie tesnenia
Izolátor
Ultrafialové zobrazovanie, infračervená termografia, metóda harmonického elektrického poľa
Znečistenie povrchu, praskliny a chyby vnútornej izolácie
IV. Odvetvové normy a regulačné rámce Národná norma
DL/T 2277-2021: Špecifikuje všeobecné technické požiadavky na prístroje na detekciu živého pohybu, ktoré sa týkajú pracovných podmienok, testovacích metód a označovania a balenia atď.
GB/T 2900.50-2008: Definuje elektrotechnické pojmy a poskytuje základné štandardy pre detekčné technológie.
2. Gridové podnikové štandardy
Séria Q/GDW 11304: Technické špecifikácie pre živé detekčné prístroje formulované Štátnou mriežkou, rozdelené do 21 častí, ktoré podrobne uvádzajú požiadavky na vybavenie, ako sú infračervené termografické prístroje a vysokofrekvenčné prístroje s čiastočným výbojom.
Nový katalóg technológií Southern Power Grid (2023): Podporuje nové technológie detekcie v priamom prenose, ako je testovanie digitálneho bezdrôtového zvodiča oxidu zinočnatého a testovanie kontaktnej impedancie GIS.
3. Aplikačné pokyny a implementačné pravidlá
DL/T 664-2008 (Infračervená diagnostika), DL/T 345-2010 (Ultrafialová diagnostika): Poskytnite prevádzkové pokyny pre špecifické metódy detekcie.
Miestne dokumenty ako Lu Dengyun Jian [2015] č.. 45: Formulujte cykly a procesy detekcie v reálnom čase na základe regionálnych charakteristík.
V. Typické prípady a analýza účinkov
Miesto vykládky zariadení GIS
Prípad: Počas ultrazvukovej kontroly GIS rozvodne 500 kV bol zistený abnormálny signál. V kombinácii s ultrazvukovou metódou bol identifikovaný ako suspendovaný výboj vo vnútri zbernicového potrubia. Po demontáži sa potvrdilo uvoľnenie tieniaceho krytu.
Účinok: Zabránenie rozpadu izolácie spôsobenému neustálym vývojom výboja, čím sa znížia priame ekonomické straty vo výške viac ako 10 miliónov juanov.
2. Chromatografia abnormálneho transformátorového oleja
Prípad: Analýza rozpustených plynov v oleji ukázala, že koncentrácia C2H2 prekročila normu, čo poukazuje na vnútorný oblúkový výboj. Včasné odstavenie z dôvodu údržby odhalilo, že stykače prepínača odbočiek boli vyhorené.
Účinok: Zabránenie haváriám výbuchu transformátora a zabezpečenie stability regionálnej elektrickej siete.
3. Detekcia čiastočného vybitia kábla distribučnej siete
Prípad: Skúška čiastočného výboja s oscilačnými vlnami zistila chybu v medzikĺbe 10kV kábla. Presnosť určovania polohy dosahovala 0,5 metra. Po výmene sa množstvo čiastočného výboja znížilo na bezpečný rozsah.
Účinok: Skrátený čas výpadku používateľa a zlepšené indikátory spoľahlivosti napájania.
VI. Technické výzvy a vývojové trendy
1. Aktuálne výzvy
Nejednoznačnosť prahu: Niektorým metódam detekcie (napríklad TEV) chýba jednotný štandard posudzovania a spoliehajú sa na skúsenosti.
Potlačenie rušenia: Oddelenie signálu v zložitých elektromagnetických prostrediach je ťažké (ako je vplyv hluku na pozadí rozvodne na detekciu UHF).
Integrácia údajov: Stále je potrebné prekonať analýzu integrácie a inteligentnú diagnostiku údajov z detekcie z viacerých zdrojov{0}}.
2. Budúce smery
Inteligentný upgrade: Kombinujte algoritmy AI, aby ste dosiahli automatickú klasifikáciu defektov a hodnotenie rizík.
Bez{0}}kontaktná detekcia: propagujte nové technológie, ako je laserom indukovaná spektroskopia (LIBS) a terahertzové zobrazovanie.
Integrácia internetu vecí: Vytvorte cloudovú platformu pre detekčné údaje, podporujúcu vzdialenú diagnostiku a prediktívnu údržbu.
