Güç dönüştürücüleri elektrik güç sistemlerinde en pahalı ve kritik varlıklar arasındadır, yalıtım ve dağıtım ağlarının arka kemiğini oluşturur. Başarısızlık, önemli gelir kaybı ve güvenlik tehlikeleri.Bu riskleri azaltmak için, hizmetler uzun süredir koşul izleme tekniklerine dayanıyor, kısmi bir taburcu (PD) analiz ederek, sürekli olarak yalıtım sağlığının en etkili araçlarından biri olarak ortaya çıkıyor. PD izleme, hedefli bakım ve dönüştürme hizmetleri için erken uyarı sağlar.

Partisel Discharges anlamak

Kısmen bir deşarj, termal, kimyasal ve mekanik stres yoluyla sadece küçük bir yalıtım parçasının tam bir kesintiye neden olmadığının yerelleştirilmesidir.Bu deşarjlar hemen tam bir kesintiye neden olmazlar, ancak malzemelere ısıtılırlar, kimyasal ve mekanik stres. PD aktivite, deşarjın konumu ve doğasına dayanan üç ana türe ayrılmıştır:

  • [FONT=0]Internal deşarjlar [[Dönler: 1) Katı yalıtımda boşluklar veya boşluklar (örneğin, kağıt, basın tahta) veya petrol bazlı sistemlerdeki gaz balonları, bunlar en tehlikeli olanlardır.
  • [FONT:0]Surface deşarjları [[Döntgen: 1) Katı yalıtım yüzeyleri ve petrol veya gaz arasındaki arayüz boyunca gerçekleşir, genellikle bushing ends veya yalıtım bariyerleri kenarlarında.
  • [FONT:0)Corona deşarjları [Dönderler: 1 ), tankta veya tomurcuklamalarda keskin metalik propostlar gibi, keskin noktalar veya kenarlarda gazda meydana gelir.

Her PD tipi, karakteristik elektrik pulları, akustik emisyonlar ve bazen ürün tarafından kimyasal üretir. IEEE C57.113 ve CIGRE TB 821'den gelen yeni yönlendirmeler dijital ve sürekli izleme yaklaşımlarını doğru bir şekilde yorumlamak ve 72270 gibi standartları anlamak için önemlidir.

PD İzleme Teknolojilerindeki Son Gelişmeler

Son on yılda sensör tasarımında hızlı inovasyon gördü, sinyal işleme ve iletişim sistemleri. Bu gelişmeler PD'yi daha hassas, güvenilir ve maliyet etkin bir şekilde izlemesi sağladı. Aşağıdaki bölümler bu ilerlemeyi yönlendiren temel teknolojileri detaylandırdı.

Yüksek Lisanslı Akımlar (HFCT)

HFCT sensörleri, zeminin etrafında fikre sahip olmayan cihazlardır, tarafsız-toplayıcı bağlantı veya transformatöre dokunmak için yüksek frekanslı pulsları ölçmektedir (tipik olarak birkaç kilohertz'dan onlarca megahertz'a kadar) PD olayları ile üretilen. Modern HFCTs, yüksek permeability ve düşük histerilere sahip ferrit çekirdek malzemeleri kullanıyor.

  • [FONT:0]Wideband ve düşük boyutlu tasarımları ), sinyal-to-noise oranını elektriksel olarak gürültülü alt istasyon ortamlarda bile geliştirmek.
  • [FONT:0)Calibration rutinleri[[Dönetici:0) Bu, çıktı geriliminin belirgin şarja doğrudan dönüştürmesine izin verir (pC), zaman içinde nicel eğilim sağlar.
  • [FONT:0) Akıllı elektronik cihazlarla (İED)[Döneticiler)[Dönlendirmeler)[değiştir | kaynağı değiştirmeksizin gerçek zamanlı analizler gerçekleştirmektedir.

HFCT, birden fazla sensör ve zaman ışığı tekniği ile birleştirilmeden önce en popüler PD algılama yöntemlerinden biri olmaya devam ediyor.

Ultra-High Frekans (UHF) Sensörler

242 sensör 300 MHz'de 3 GHz aralığında çalışır ve genellikle mevcut petrol drenajı, denetim limanları veya özel dielektrik pencereleri aracılığıyla dönüştürücü tank içinde monte edilirler. PD kıvılcımı tarafından yayılan elektromanyetik dalgayı alır: Key gelişmeler şunları içerir:

  • [FONT:0)Compact conical monopole ve spiral antenler[Dönder: 1 ) Küçük açılışlar yoluyla uygun olarak her türlü desenler sunmuş.
  • [FONT:0)Dielektrik pencereleri (Döneticisel darbeye izin verirken dönüştürücü bütünlüğü (gömürücü olmayan) korumak için[Düzücük olmayan bir şekilde beslemektedir.
  • [FONT=0]Array tabanlı yerelleştirme[[[Dönetici:0) Birden fazla İZMİR sensörler ve varış zaman algoritmalarının deşarj siteyi üç boyutta bölmek için büyük ölçüde ihtiyacı azaltır.

HEM teknolojisi, iç geometrinin ve kalkanın sinyallerin atlatabileceği güç dönüştürücüleri içinde öne çıkar; büyük sınırlamaları daha yüksek maliyet ve tank penetrasyonu için ihtiyaçtır, bu da HFCT ve DW'u birleştiren ve yeniden yapılandırılmalıdır.

Gelişmiş Dijital Sinyal İşleme (DSP) ve Makine Öğrenmesi

Raw PD sinyalleri, güç elektroniklerinden dış gürültü tarafından, komplikeli hatlardan koroya, geçicileri ve hatta radyo iletimleri tarafından kirletilir: Modern DSP algoritmaları kullanır:

  • [FONT:0]Wavelet denoising[DTRT:1), zaman-frezeler dekompoze edilen sesten ayrı PD pulsları ayırmak için.
  • [FONT=0)Phase-re solution kısmi deşarj (PRPD) desen tanıma[Dönetici:0) Bu sınıf AC döngüsü üzerindeki deşarjların istatistiksel şeklini analiz ederek deşarj türlerini belirtir (e.g., simetrik vs koro için asimetrik desenler).
  • [FONT:0)Makine öğrenme sınıflandırıcıları[[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSTRİYE) (İsviçre vektör makineleri, rastgele ormanlar ve derin sinir ağları), büyük etiketli PD veri kütüphaneleri üzerinde otomatik olarak yanlış ayırt etmek için eğitilmiştir.

Bu algoritmaların sürekli olarak alan denetimlerinden geri bildirimle geliştirilmektedir.DSP'leri dramatik bir şekilde azaltır ve operatörlerin buluta bağlı işlemeye odaklanmalarına izin verir.(0)Qualitrol) ve ).HVPD).

Kablosuz ve IoT-Enabled İzleme Sistemleri

Geleneksel PD izleme gerekli özel kobiyal kablolar ve yerel veri satın alma birimleri, retrofits pahalı hale getirdi. Kablosuz sensör ağları bunu değiştirdi:

  • [FONT:0]Zee, LoRaWAN veya 4G/5G hücresel) PD metrikleri ve alarmları kablolamadan merkezi bir sunucuya iletmeye çalışır.
  • [FONT:0) Manyetik alanlardan enerji harcıyor[Döneticiler)[Döneticiler veya küçük güneş panellerinden, batarya yedek ihtiyaçlarını ortadan kaldırmak.
  • [FONTNT:0)Implementing edge Computing[D][D][FONT=0)[D][FONT=0)Implementing edge Computing[[D][FONT=0)[FONT=0)Implementing edge Computing[FONTlementing edge Computing[FODTR:1], basitleştirilmiş ancak etkili PD algılama algoritmaları yerel olarak, sadece trendleri ve alarmları enerji tasarrufu için kablosuz olarak gönderiyor.

Bu sistemler, uzaktan veya zor erişim alt istasyonlarında sürekli dönüşüm izleme sağlar, özellikle dönüştürücü sayının hızla yükseldiği dağıtılmış kuşak siteleri. IEEE P1904.2, alt istasyonlarda sensör ağlarının standart, farklı satıcılar arasında karşılıklılık sağlar.

Akustik Emission (AE) ve Optik Sensing

Elektrik yöntemlerinin ötesinde, tank duvarına monte edilen akustik emisyon sensörleri PD. Son gelişmeler tarafından üretilen basıncı tespit eder:

  • [FONT=0]Fiber- optik akustik sensörler[[Dönetici:0) [Dönetici:0)) Elektromanyetik müdahaleye bağışıklık sağlayan ve dönüştürücü rüzgarda gömülü olabilir.
  • [FONT:0)Array of pastazoelektrik transducers[[Döneticileri 1 ) tank içindeki deşarj kaynağını bulmak için triangulation algoritmaları.

Optik yöntemler, floresan temelli olarak çözülmemiş gaz analizi (DGA) ve fotomultiplier tüpleri aracılığıyla doğrudan optik PD algılama gibi, aynı zamanda maliyet ve bakım nedeniyle alan dağıtımında daha az yaygındır.

Modern PD İzleme Faydaları

Gelişmiş PD izlemesi sadece hataları yakalamakla ilgili değildir; hangi hizmetlerin dönüştürücü filoları yönetmesini sağlar.En etkili faydaları şunlardır:

Erken Hata Tespiti ve Catastrophic Başarısızlığının Kaçılması

Sürekli PD izleme, bir flaşın meydana gelmesinden önce yalıtım bozulma aylarını veya yıllarını tanımlar. Örneğin, zirve PD büyüklüğü (apörüntü şarj) trendini takip edin ve tekrarlama oranı, petrol kaynaklı yalıtımda bozulmayı ortaya çıkarabilir.D izleme, DGA ile birlikte, PD izleme, online PD izleme kullanarak bu hizmetleri takip eder.

Genişletilmiş Transformer Lifespan ve Bakımyı Geliştirdi

Doğru PD verileri ile operatörler zaman temelli bakımdan (örneğin, petrol örnekleme her 12 ay) koşul temelli bakım için geçiş yapabilirler.

  • [FONT:0]Pinpoints tam olarak hangi boğa, rüzgar veya musluk değiştiricinin dikkate ihtiyacı var).
  • [0]Allows deferment of maintenance) PD seviyeleri düşük olduğunda, pahalı iç denetimler arasındaki aralığı genişletin.
  • [FONT:0)Depres yük yönetim kararları[[DDD-1)[örneğin, yüksek PD aktivitesini planlanan bir yedeke kadar yavaşlayacak bir dönüştürücüye yük.

Bazı dönüştürücü filo operatörleri, aşağıdakiler dahil olmak üzere:0)CIGRE[[DK:1) şart değerlendirmesinde kılavuzlar, şimdi PD izlemelerini kendi varlık sağlık endekslerine entegre eder, doğrudan sermaye harcama planlamasını etkiler.

Maliyet Tasarrufları Azalt ve Onarımlar

PD izleme için ekonomik durum güçlü. Büyük bir güç dönüştürücünün tek bir zorlanması, karmaşıklığına bağlı olarak 1-5 milyon dolarlık bir faydaya mal olabilir.Ayrıca, bir online PD izleme sistemi (veya sensörler, veri satın alma ve analiz yazılımı dahil) genellikle birimdeki onarımı önemli sermayeyi geri yüklemeye bağlı olarak 20.000 $ 'dan 100 dolara kadar azaltılabilir.

Personel için gelişmiş güvenlik ve toplulukla çevreleme

Transformer başarısızlıkları tank rupture, yangın, patlama ve toksik gazların serbest bırakılması (SF6 gaz kaynaklı transformatörler veya petrol mist) Sürekli PD izleme, alt istasyon personelinin ve yakın konut alanlarının korunması olasılığını azaltır. Modern izleme sistemleri de uzaktan erişim sağlar, yani mühendisler yüksek gerilim ortamında çalışmak yerine kontrol merkezinden sorunları teşhis edebilir, mesleki güvenliği geliştirmek.

Meydanlar ve Pratik Bakışlar

Etkileyici ilerlemelere rağmen, PD izleme zorluk olmadan değildir. Gürültü ayrımcılığı, birden fazla dönüştürücü, kapasitör banka ve güç elektronikleri ile alt istasyonlarda zor kalır. Online sistemlerin kurulum işlemi (özellikle de Zika) karmaşıktır, çünkü transfer fonksiyonu PD kaynağı ve sensör, yetenekli personel veya iyi eğitimli AI sistemleri gerektirir; yanlış pozitifler sisteme güven verebilir. kalıcı sensörlerin kurulumu, kalıcı sensörlerin kurulumunun revizyonu, dönüşümleri azaltmak için engel olabilir.

PD İzlemede Geleceği Yol

Devam eden araştırma ve endüstriyel gelişme, PD'yi daha büyük zekaya, ubiquity'ye ve daha geniş varlık yönetim sistemlerine entegre etmeye zorluyor.

PD Tanık için Yapay Zeka ve Makine Öğrenme

Derin öğrenme ağları, özellikle de geleneksel sinir ağları (CNNs) ve uzun kısa süreli bellek (LSTM) modelleri, gerçek dönüştürücülerden ve laboratuvar deneylerinden büyük veri setlerinde eğitim verilmektedir:

  • [FONT:0) PD türlerini% 95'in üzerinde doğrulukla genişletin).
  • [FONT:0) PD trend verileri, DGA ve yük tarihi, regresyon veya hayatta kalma analizi kullanarak başarısız olma zamanı tahmin edin.
  • [FONT:0) Sensör hataları veya tampering[[Dönetici: 1) otomatik olarak veri bütünlüğü sağlamak.

Dijital ikiz teknoloji de ortaya çıkıyor: gerçek zamanlı PD ölçümlerini alan ve gelişen yalıtım durumunu simüle eden dönüştürücü bir sanal model, operatörlerin gelecekteki risklere “if” senaryolarını çalıştırmasına izin veriyor.

Sensör Miniaturizasyon ve Enerji Üretme

Araştırmacılar, MEMS (mikro-electromechanical systems) üzerinde kurulu olabilecek ultra-kompak PD sensörleri geliştiriyorlar ve bu sensörlerin, üretim sırasındaki dönüştürücüyü ve neredeyse sıfır bakımı gerektirecek şekilde sabitlenebilirler.

Bulut Platformları ve Filo Analytics ile entegrasyon

Utilities, merkezileştirilmiş bulut platformları aracılığıyla dönüştürücü filoları giderek daha fazla yönetmektedir. PD izleme verileri DGA, sıcaklık, yük ve kapsamlı bir sağlık panosu oluşturmak için değişken istatistiklere sahiptir. Otomatik tavsiye motorları bakım eylemleri, risk sıralamaları ve optimal yedekleme programları. Bu bütünsel yaklaşım, sınırlı bakım bütçelerinin en kritik dönüştürücülere yönlendirilmesini sağlar, genel filo güvenilirliğine maksimum şekilde giriş yapar.

Standartlaştırma ve Interoperability

IEEE, IEC ve CIGRE tarafından yapılan çabalar standart veri formatları üretiyor (örneğin, IEC 61850-90-15 koşulu izleme) ve iletişim protokolleri (örneğin, IEC 61850-9-2, daha küçük hizmetler arasında daha geniş bir kabul için). Bu, farklı üreticilerin ortak bir izleme sistemine bağlanmalarına izin verecek, satıcı kilitlemeyi ve yükseltmeleri basitleştirecektir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Katılımcı deşarj izleme, bir manuel, çevrimdışı teşhis testi sürekli, akıllı ve ağlı bir yetenekle gelişti. Sensör teknolojisindeki ilerlemeler, dijital sinyal işleme, kablosuz iletişim ve yapay zeka her zamankinden daha erişilebilir ve güvenilir hale geldi - elektrikselleştirme maliyetleri - erken algılamanın faydalarını sağlamak için merkezi olan maliyetle, genişletilmiş varlık, maliyet tasarrufları ve güvenlik, yatırımlarını artırmak için yüksek oranda artan stresle karşı karşıya kalır.

[0]Daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)GÜDÜDÜDÜDÜSTR:0)IEC 60270:2015 Yüksek gerilim testi teknikleri - Kısmen deşarj ölçümleri[FLT: 5).