Sistema de gestión de la salud condicional de los transformadores sumergidos en aceite

Arquitectura de plataforma y monitorización del sistema de gestión sanitaria condicional de transformadores sumergidos

I. Módulo de vigilancia multidimensional en línea

1. Control de descargas parcialesConfiguración de sensores de descarga local ultrasónicos, de radiofrecuencia y de alta frecuencia para captar señales de descarga local en el interior del transformador como caracterización del núcleo de los defectos de aislamiento y proporcionar una alerta temprana de los riesgos de fallo del aislamiento;
2. Control del estado de las vibraciones: Recopilación en tiempo real de datos de vibración del funcionamiento del equipo mediante sensores de vibración para identificar con precisión anomalías mecánicas como el aflojamiento de estructuras internas;
3. Control del gas en el petróleo: Analiza la composición y los cambios en el contenido de gases disueltos en el aceite del transformador, y determina rápidamente si existen fallos latentes en el equipo, como sobrecalentamiento y descarga;
4. Control del estado de la carcasaControl de los cambios en el rendimiento del aislamiento de la carcasa en tiempo real para evitar los riesgos operativos generales causados por la degradación del aislamiento de la carcasa;
5. Control de la corriente de cargaSistema de detección de sobrecarga: Basándose en sensores de corriente de carga, capta dinámicamente la situación de carga del equipo y determina con precisión si existe un problema de funcionamiento por sobrecarga;
6. Control de la temperatura del nivel de aceiteControl en tiempo real de la temperatura de la superficie del aceite mediante sensores de temperatura, que captan las señales de temperatura anormales a tiempo para advertir de posibles averías internas;
7. Monitorización de la corriente del núcleo / de la pinzaControl en tiempo real de los datos de corriente del núcleo y de la pinza para detectar a tiempo problemas ocultos, como una mala conexión a tierra del núcleo;
8. Control preciso de la temperaturaLa fibra óptica fluorescente o la tecnología de medición de temperatura por infrarrojos se utilizan para medir la temperatura del bobinado en tiempo real con gran precisión y localizar rápidamente la zona de sobrecalentamiento local.

II. Arquitectura de una plataforma integrada de diagnóstico autónoma y controlable

1. Recogida de datos subyacentesLas unidades IED de transformadores, conmutadores y otros equipos recopilan de forma unificada diversos parámetros de supervisión, como gas en aceite y descargas parciales, lo que garantiza una recopilación de datos exhaustiva y precisa;
2. Flujo y transmisión de datosUna vez que los datos recogidos convergen en el fondo de monitorización en línea de toda la estación, el diagnóstico remoto y la operación y el mantenimiento móviles pueden realizarse a través de la puerta de aislamiento y la red inalámbrica, mientras tanto, el canal de transmisión encriptado puede interactuar de forma segura con el sistema externo para garantizar la seguridad de la transmisión de datos;
3. Capacidad básica de diagnósticoLa plataforma está equipada con tecnología edge computing, admite diagnósticos y análisis de fusión multidispositivo y multiparámetro, y está dotada de funciones avanzadas como el análisis de espectrogramas, el dictamen de salud y la predicción de vida útil. Entre ellas, el análisis espectral de descargas parciales (PDA) identifica con precisión las características de la descarga a través de PRPD, Ø-Q-N y otros mapas multidimensionales; el sistema de cuidados intensivos del transformador (DICS) monitoriza parámetros clave en tiempo real y presenta de forma intuitiva el estado de salud del equipo en una interfaz de visualización multiformato para realizar una alerta temprana jerárquica y una respuesta rápida.

En tercer lugar, los principales escenarios de aplicación del sistema de gestión del estado del transformador sumergido en aceite.

Centrado en “garantizar un suministro eléctrico fiable, reducir los costes de explotación y mantenimiento y adaptarse a entornos complejos”, abarca una amplia gama de escenarios, como redes eléctricas, industrias y escenarios especiales:

1. Red troncal y subestaciones centrales

• Objetos aplicables: transformadores HV/EHV de 220 kV y superiores, como equipo central de transmisión de la red eléctrica.
• Valor fundamental: supervisión en tiempo real de indicadores clave como la descarga parcial, el gas en el aceite, la temperatura del devanado, etc., para evitar fallos repentinos que provoquen apagones regionales y salvaguardar la estabilidad del suministro eléctrico en la red troncal.

2. Escenarios de redes de distribución y acceso distribuido a la energía

• Objetos aplicables: transformadores de red de distribución de 110 kV e inferiores, transformadores de energía eólica / fotovoltaica y otros transformadores de soporte de suministro de energía distribuida.
• Valor fundamental: hacer frente a los problemas que plantean la dispersión de los equipos de la red de distribución y su difícil funcionamiento y mantenimiento, lograr una rápida localización de averías mediante la monitorización remota y apoyar la conexión flexible a la red del suministro eléctrico distribuido.

3. Escenarios críticos de suministro eléctrico para empresas industriales

• Objetos aplicables: centrales eléctricas, industria química, metalurgia, centros de datos y otros usuarios industriales de los requisitos de continuidad del suministro eléctrico son muy altos transformadores especiales.
• Valor principal: Supervisión de riesgos como sobrecarga, envejecimiento del aislamiento, estructura suelta, etc. Evitando el tiempo de inactividad de la línea de producción debido a fallos del transformador durante la producción y reduciendo las pérdidas económicas.

4. Escenarios operativos medioambientales especiales

• Objetos aplicables: transformadores en zonas alpinas, zonas costeras con mucha humedad y mucha sal, y zonas con mucha suciedad.
• Valor principal: control específico del nivel de aceite (anticondensación), aislamiento de la carcasa (corrosión por suciedad/salpicaduras), puesta a tierra del núcleo (riesgo de alta humedad), adaptado a los requisitos de funcionamiento en condiciones ambientales extremas.

5. Prolongación de la vida útil y optimización de las operaciones de mantenimiento de los transformadores más antiguos

• Objetos aplicables: transformadores antiguos cuya vida útil supere los 15 años y cuyo rendimiento de aislamiento se haya deteriorado pero no haya alcanzado la norma de sustitución.
• Valor principal: al supervisar y evaluar con precisión el estado de salud, sustituye al mantenimiento periódico y realiza un “mantenimiento de la condición”, prolongando la vida útil de los equipos y reduciendo el coste de sustitución.

6. Escenarios de control inteligente para nuevas subestaciones

• Objetos aplicables: nuevas subestaciones inteligentes, centrales eléctricas digitales que soportan transformadores.
• Valor principal: conexión perfecta con el sistema SCADA y la plataforma de gemelo digital para crear un archivo de estado del ciclo de vida completo que respalde el funcionamiento y el mantenimiento inteligentes de las subestaciones.