جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت المدمج في المحولات المغمورة بالزيت

• • التشخيص الشامل متعدد الأبعاد: القيمة الأساسية لجهاز مراقبة الحالة المتكاملة هي التكاملالغاز المذاب في النفط (DGA)وميكرو الماء والزيتوالتفريغ الجزئي (PD)وقياس درجة حرارة لفائف الألياف البصريةوالتيار الأرضي الأساسيوعزل الغلافومبادلات الصنبور عند التحميل (OLTC)والمزيد من معلمات الحالة الفيزيائية، من خلال خوارزميات ذكية لدمج البيانات والتحقق من صحة البيانات لتحقيق تقييم دقيق وشامل للحالة الصحية للمحول.
  • تمكين الصيانة التنبؤية (PdM): يحول النظام بالكامل تشغيل وصيانة المحولات من نموذج الصيانة الدورية التقليدية القائمة على الوقت إلى الصيانة التنبؤية القائمة على حالة المعدات في الوقت الفعلي. ويهدف إلى توفير إنذار مبكر دقيق والتدخل قبل حدوث الأعطال، مما يقلل من وقت التوقف غير المخطط له ويحسن موثوقية الشبكة.

• • تعميق إدارة عمر الأصول: ومن خلال المراقبة المستمرة والتقييم الكمي لمؤشر صحة المحولات (مؤشر الصحة)، فإنه يوفر دعمًا موضوعيًا وعلميًا للبيانات لاتخاذ القرارات بشأن الإصلاح أو التحسين التقني أو تمديد العمر الافتراضي للمعدات أو إيقاف تشغيلها، وهو أداة تقنية رئيسية لتحقيق تحسين التكلفة لدورة حياة أصول الطاقة بأكملها.

• بنية معيارية وقابلة للتطوير: يسمح التصميم المعياري لأجهزة المراقبة الحديثة للمستخدمين بتكوين الأنظمة الفرعية التي يحتاجون إلى مراقبتها بمرونة وفقًا لمستوى أهمية المحول وميزانيته. يمكن ترقية النظام بسلاسة من مراقبة DGA الأساسية ومراقبة المياه الدقيقة إلى قياس درجة الحرارة بالألياف البصرية على نطاق كامل ومراقبة OLTC، مع وجود واجهات محفوظة لتوسيع الوظائف في المستقبل.

النظام الفرعي للتشخيص والتحليل الأساسي

وتركز هذه الأنظمة الفرعية على تحليل الإشارات الكيميائية والفيزيائية التي يولدها العزل داخل المحول تحت الضغوط الكهربائية والحرارية وهي حجر الزاوية في تشخيص الأعطال.

وحدة تحليل الغازات الذائبة في النفط عبر الإنترنت (DGA)

وحدة DGA مدمجة في الخطتشكلتشخيص أعطال المحولاتالتقنية الأكثر حسماً في هذا المجال. تتيح المراقبة المستمرة لغازات بصمة الخلل من خلال الاستخراج غير الجراحي لعينات الزيت من دورة الزيت الرئيسية واستخدام تقنيات التحليل الطيفي الصوتي الضوئي (PAS) أو تقنيات الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR) المتقدمة.

غازات الرصد الرئيسية وأهميتها

• غازات الأعطال القابلة للتفريغ
  • الهيدروجين (H₂). المنتج الأساسي للإكليل أو التفريغ الجزئي (PD) هو مؤشر حساس لوجود عيوب التفريغ الضعيف في نظام العزل.
  • الأسيتيلين (C₂H₂H). الناتج الوحيد لتفريغ قوس كهربائي عالي الطاقة، والذي يشير وجوده عادةً إلى وجود دائرة قصر داخلية شديدة الخطورة أو عطل داخلي شديد الخطورة.
• غاز معيب شديد السخونة:
  • الميثان (CH₄) والإيثان (C₂H₆). ينتج بشكل رئيسي عن التحلل الزائد للزيوت العازلة في منطقة درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة (<300 درجة مئوية).
  • الإيثيلين (C₂H₄H). يشير إلى وجود درجة حرارة متوسطة إلى عالية (300 درجة مئوية - 700 درجة مئوية) نقطة الحرارة الزائدة، وعادة ما تكون مرتبطة بضعف توصيل الموصل أو ارتفاع درجة حرارة التيار الدوامي.
• الغازات العازلة الصلبة (السليلوز) المتدهورة:
  • أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO₂). وهو المنتج الرئيسي لتحلل الورق العازل والورق المقوى تحت ظروف السخونة الزائدة، وتعتبر نسبة ثاني أكسيد الكربون/ثاني أكسيد الكربون أساسًا مهمًا لتحديد ما إذا كان العزل الصلب أو الزيت فقط هو السبب في ارتفاع درجة حرارة الزيت.

وحدة مراقبة DGAلا توفر فقط قيم التركيز اللحظي (جزء في المليون) لكل غاز، ولكن الأهم من ذلك أنها تحللمعدل توليد الغاز، يعد معدل التوليد المتزايد بسرعة مؤشراً أفضل للتنبؤ بإلحاح الفشل من قيمة التركيز الثابتة.

وحدة المراقبة عبر الإنترنت لتوصيف المياه الدقيقة والزيت

الرطوبة هي ما يسرعتقادم عزل المحولاتالعامل الكيميائي الأساسي فيمراقبة المياه الدقيقة في الزيت عبر الإنترنتهو أساس تقييم سلامة نظام العزل على المدى الطويل.

الفرق بين النشاط المائي (aw) والرطوبة المطلقة (جزء في المليون)

• النشاط المائي (aw). معلمة بلا أبعاد (0 ~ 1) تعكس مباشرةً ميل الرطوبة إلى الانتقال من الزيت إلى العزل الصلب، وهي مؤشر أساسي لتقييم درجة تعرض الورق العازل للرطوبة.قيمة aw عالية(على سبيل المثال > 0.4) يرتبط مباشرةً بخطر "تأثير الفقاعة" بسبب تغيرات الحمل المفاجئة.
• محتوى الرطوبة المطلقة (جزء في المليون). يشير إلى نسبة كتلة الماء في الزيت، والتي تتأثر قيمتها بشكل كبير بدرجة حرارة الزيت ولا يمكن استخدامها بشكل مستقل للحكم على جفاف العزل الصلب، ولكن يمكن استخدامها لتقييم جودة الزيت نفسه.

بالإضافة إلى ذلك، فإنمحلل جودة الزيت عبر الإنترنتمن الممكن أيضًا دمج التحكم فيجهد الانهيار (BDV)وعامل الفقد العازل (tanδ)الاستجابة في الغناءقيمة الحمضيوفر القياس المباشر للزيت بيانات لتقييم شامل للخصائص الكهربائية ودرجة تقادم الزيت.

النظام الفرعي لمراقبة الحالة المادية الحرجة والسلامة الحرجة

هذا النوع من الأنظمة الفرعية مسؤول عن مراقبة معايير التشغيل الفيزيائية العيانية للمحول وهو خط الدفاع الأول لضمان التشغيل الآمن والمستقر للمعدات.

قياس درجة حرارة الألياف البصرية الفلورية الملفوفة مباشرة ومراقبة درجة حرارة الزيت

درجة الحرارة هي الكمية المادية الأكثر مباشرة التي تؤثر على عمر المحول. إن استخدامالقياس الحراري بالألياف البصرية الفلوريةإنها الوسيلة الأكثر دقة وموثوقية لمراقبة درجات حرارة اللف المتاحة.

• • قياس مباشر للنقاط الساخنة المتعرجة: القائد الأعلى للقوات المسلحة (عسكري)مستشعرات درجة حرارة الألياف البصرية الفلوريةيتم قياس درجة حرارة البقعة الأكثر سخونة (HST) للملف مباشرةً بعد أن يتم تضمينها مسبقًا داخل الملف في مرحلة التصنيع. ونظرًا لأن الألياف البصرية نفسها معزولة وغير خاضعة للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، فإن القياسات صحيحة وخالية من التأخير، وهي أفضل بكثير من خوارزميات النمذجة الحرارية التقليدية القائمة على درجة حرارة الزيت العلوية وتيار الحمل.

• مراقبة تدرج درجة حرارة الزيت: في الوقت نفسه، يتم تركيب مستشعرات درجة الحرارة في الأجزاء العلوية والسفلية من صندوق المحولات للمراقبة في الوقت الفعلي.درجة حرارة الزيت العلوية (درجة حرارة الزيت العلوية)الاستجابة في الغناءدرجة حرارة زيت القاع (BOTTOM OIL TEMPERATURE). يعكس الفرق في درجة الحرارة بين الاثنين كفاءة دوران نظام التبريد ويساعد في تشخيص انسداد المبرد أو تعطل المروحة/مضخة الزيت.

مراقبة مستوى زيت الخزان وضغط الجسم

• • مراقبة مستوى زيت الخزان: التبنيمقياس مستوى التقليب المغناطيسي المتقلب المغناطيسيأو مقاييس المستوى الراداري لمراقبة مستوى الزيت العازل في خزان الحافظ باستمرار. عادةً ما يكون الانخفاض غير الطبيعي في مستوى الزيت مؤشراً على وجود تسرب للزيت، بينما قد تكون الزيادات غير الطبيعية مرتبطة بإنتاج غاز داخلي أو زيادة في التحميل.

• مراقبة ضغط الجسم وحالة صمام الإطلاق: تتم مراقبة حالة الضغط الموجب الجزئي داخل الخزان عن طريق مستشعر الضغط. علاوةً على ذلك، من المهم بالنسبة لـصمام تنفيس الضغط(جهاز تخفيف الضغط)تتم مراقبة حالة تشغيل الصمام. وبمجرد تشغيل الصمامات، وهو ما يعني حدوث عطل خطير ومفاجئ (مثل قصر دائرة اللفات) داخل المحول وتولد كمية كبيرة من الغاز، يصدر النظام على الفور إنذارًا من أعلى مستوى.

معدات مساعدة وأنظمة فرعية فرعية متخصصة للمراقبة الإرشادية

محولات الطاقة الكبيرة عبارة عن هياكل معقدة وحالة معداتها المساعدة حرجة بنفس القدر.

المراقبة عبر الإنترنت لمغير الصنبور عند التحميل (OLTC)

مبادل الصنبور عند التحميل (OLTC)إنه المكوّن الميكانيكي الوحيد في المحول الذي يتحرك بشكل متكرر وهو نقطة فشل كبيرة. ومن الضروري إجراء مراقبة متخصصة له.

• الخصائص الكهربائية والتوقيت: مراقبة الأشكال الموجية الحالية، والتسلسل الزمني لعمل محركات المحرك أثناء تبديل مبادل الصنبور. من خلال مقارنة الأشكال الموجية القياسية، يمكن تشخيص العيوب المبكرة مثل التشويش الميكانيكي وضعف التلامس.
• حالة حجرة الزيت: توفر مراقبة درجة حرارة الزيت والمياه الدقيقة والغازات الذائبة في الزيت (خاصةً C₂H₂) داخل غرفة الزيت المنفصلة في مركز التحكم في الزيت OLTC إنذارًا مبكرًا فعالًا بالتآكل وتدهور العزل في ملامساته الداخلية.
• موضع التبديل وعدد العمليات: يتم تسجيل وضع الصنبور الحالي والعدد التراكمي للعمليات وإرساله عن بُعد لتوفير أساس لتقييم عمره الميكانيكي ووضع برامج الصيانة.

مراقبة حالة تشغيل نظام التبريد

بالنسبة للمحولات المبردة بالهواء أو المبردة بالماء ذات التدوير القسري للزيت، تؤثر موثوقية نظام التبريد بشكل مباشر على سعة التحميل.

• حالة المروحة/مضخة الوقود: تتم مراقبة كل مجموعة من مراوح التبريد ومضخات الزيت الغاطسة لمعرفة حالة التشغيل/التوقف، وتيار التشغيل ووقت التشغيل المتراكم. تشير التيارات غير الطبيعية إلى تعطل المحرك وتستخدم أوقات التشغيل لتقييم العمر الافتراضي.

المراقبة المتخصصة لغلاف الضغط العالي (مستوى الزيت/الضغط)

إضافة مراقبة الحالة المادية إلى مراقبة الأداء الكهربائي للغلاف.

• مراقبة مستوى زيت الغلاف: بالنسبة للأغلفة المملوءة بالزيت، يتم تكوين الكاميرات أو أجهزة الاستشعار من خلال نوافذ مستوى الزيت أو مقاييس الضغط الخاصة بها لتحقيق المراقبة عن بُعد لمستويات الزيت ومنع حوادث العزل الناجمة عن نقص الزيت.

مراقبة الاهتزازات الداخلية والعلبة

• مراقبة اهتزاز قلب الحديد عبر الإنترنت: يتم ترتيب حساسات تسارع الاهتزاز عالية الحساسية على جدران الصندوق لمراقبة خصائص اهتزاز المحول عند التردد الصناعي وأوكتافه. قد تشير التغييرات غير الطبيعية في طيف الاهتزاز إلى وجود مشاكل هيكلية ميكانيكية مثل النوى المفكوكة أو اللفات المشوهة أو المثبتات المفكوكة.

مراقبة كثافة الغاز SF₆ (لبطانات مخرج نظام المعلومات الجغرافية)

• مراقبة غلاف نظام المعلومات الجغرافية SF₆: بالنسبة لبطانات توصيل المحولات-نظام المعلومات الجغرافية المزودة بعزل غاز SF₆، يجب مراقبة كثافة وضغط ودرجة حرارة غاز SF₆ بالداخل عبر الإنترنت. يمكن أن يؤدي انخفاض الكثافة إلى تهديد سلامة العزل بشكل خطير، ويحتاج النظام إلى توفير إشارات إنذار وحجب في الوقت الفعلي.

التشخيص الذكي ومنصة دمج البيانات والتشخيص الذكي

يتم تجميع البيانات التي تم جمعها بواسطة جميع المستشعرات الأمامية في النهاية فيخادم البيانات الخلفيةمعمنصة التشخيص الذكي. إنها ليست مجرد قائمة بسيطة من البيانات، بل هي ما يكمن في صميم ذكاء النظام.

التحويل من بيانات إلى معلومات

• تحليل ترابط البيانات متعدد الأبعاد: الخوارزميات الأساسية لمنصة التشخيص قادرة على ربط البيانات من مصادر مختلفة. على سبيل المثال، عندما يكتشف النظام في نفس الوقت إشارة تفريغ موضعي بالتردد فوق العالي وزيادة في تركيز الهيدروجين في جهاز التفريغ الداخلي ونسبة غير طبيعية لثاني أكسيد الكربون/ثاني أكسيد الكربون، يمكنه أن يحدد بدرجة عالية من الثقة أن العطل ناجم عن تفريغ داخلي يشمل العزل الصلب. مثلالتحقق التبادليتعمل هذه القدرة على تحسين دقة التشخيص بشكل كبير.
• نمذجة المؤشر الصحي (HI): تستخدم المنصة خوارزمية ترجيح لتحويل جميع المعلمات المراقبة إلى معلمة واحدة محددة كمياًمؤشر صحة المحولات(على سبيل المثال، على مقياس من 0-100.) يوفر مؤشر HI لمديري التشغيل والصيانة عرضًا بديهيًا ومقياسًا لحالة الأجهزة، مما يسهل المقارنات الأفقية وفرز حالة مجموعات الأجهزة.
• التنبؤ باتجاهات الفشل: استنادًا إلى البيانات التاريخية، باستخدام تحليل السلاسل الزمنية أو الشبكات العصبية أو نماذج التعلم الآلي، تستطيع المنصة التنبؤ بالاتجاهات المستقبلية في المعلمات الرئيسية (مثل تركيزات الغازات المميزة وقيم الفقد الكهربائي)، وبالتالي التنبؤ بالنافذة الزمنية التي من المحتمل أن تحدث فيها الأعطال ودعم تطوير خطط صيانة استشرافية.

جهاز مراقبة الحالة المتكامل للمحولإن تطبيق إدارة أصول نظام الطاقة على التحول الرقمي والذكي للاتجاه الحتمي، سيحول المحول من "صندوق أسود" إلى حالة من الشفافية الكاملة، والقدرة على التنبؤ بالمخاطر، ويمكن إدارة الأصول الذكية للحياة.

لتوفير الحماية الأكثر احترافية لأصول الطاقة الحرجة الخاصة بك والتعرف على حلول المراقبة المخصصة عبر الإنترنت لمحولاتك، اتصل بخبرائنا التقنيين اليوم للحصول على استشارة مجانية. سنقدم لك الحلول التقنية التفصيلية ونصائح اختيار المنتجات وتحليل العائد على الاستثمار.