En quoi consiste la surveillance de l'état de l'appareillage électrique ?

Guide complet des systèmes de surveillance de l'état des appareillages de connexion

• Définitions de baseLe système de surveillance de l'état des commutateurs est une plate-forme complète intégrant des capteurs multidimensionnels, l'acquisition et l'analyse de données, ainsi que des algorithmes de diagnostic intelligents, conçus pour fournir une évaluation en ligne continue et en temps réel de l'état électrique, mécanique et environnemental des commutateurs à moyenne et à haute tension.
• Objectif de la surveillanceL'objectif fondamental est de parvenir à une alerte précoce des défaillances potentielles grâce à une détection précise de l'état de l'équipement, remplaçant ainsi la maintenance préventive traditionnelle basée sur des intervalles fixes par une maintenance basée sur l'état de l'équipement (CBM) et une maintenance prédictive (PdM) basée sur l'état de santé réel de l'équipement.
• Principaux éléments de suiviLe système couvre l'ensemble des paramètres essentiels qui influent sur la sécurité de fonctionnement de l'appareillage de connexion, notamment l'état de l'isolation (décharge partielle), l'état thermique (température des contacts et des barres omnibus), les propriétés mécaniques (caractéristiques de fonctionnement des disjoncteurs) et les paramètres environnementaux (température et humidité).
• technologie de baseLes technologies de détection et de diagnostic avancées comprennent l'ultra-haute fréquence (UHF), la tension transitoire à la terre (TEV), la mesure de la température par fibre optique fluorescente et l'analyse du courant de la bobine.
• valeur ultimeLes réseaux de distribution d'électricité : ils garantissent la sécurité des personnes et des équipements, améliorent la fiabilité de l'alimentation électrique, optimisent les coûts d'exploitation et de maintenance sur l'ensemble du cycle de vie et fournissent des données essentielles pour soutenir la gestion numérique des actifs du réseau.

Catalogue de cet article

• 1) Qu'est-ce que la surveillance de l'état de l'appareillage électrique ?
• 2. pourquoi la surveillance conditionnelle ?
• 3. les composantes du système de suivi
• 4. la technologie des capteurs de base en détail
• 5. tableau comparatif des principales technologies de capteurs de température
• 6. les questions fréquemment posées (FAQ)

1) Qu'est-ce que la surveillance de l'état de l'appareillage électrique ?

Un système complet de surveillance de l'état de l'appareillage de connexion couvre les trois catégories principales de paramètres critiques suivantes :

1.1 Paramètres de surveillance de l'état de l'isolation

• Décharge partielle (DP): Surveillance des signaux de DP générés par des défauts tels que les fentes d'air dans l'isolation interne, les décharges le long des surfaces et les potentiels suspendus. Les indicateurs clés comprennent l'amplitude des DP (pC), le taux de répétition des décharges (pps) et les caractéristiques de cartographie PRPD/PRPS.
• État du gaz SF6 (pour GIS/H-GIS): : Surveillance du gaz SF6densité(ou pression compensée en fonction de la température),Teneur en eau de micro-ondes(ppm) et la concentration des produits de décomposition tels que le SO₂, ont été utilisés pour évaluer les propriétés d'isolation et d'extinction d'arc des gaz.

1.2 Paramètres de surveillance de l'état thermique

• Températures de contact statique et mobileContrôlez la température des connexions de contact du disjoncteur principal, qui est l'indicateur le plus direct d'une résistance de contact normale.
• Température du point de connexion du jeu de barresLes câbles d'alimentation en électricité sont des câbles d'alimentation qui sont utilisés pour l'alimentation en électricité.
• Température du joint de terminaison du câble: : La surveillance de la température des câbles entrants et sortants au niveau de leur connexion à l'appareillage de commutation est un point de défaillance élevé courant.

1.3 Paramètres de surveillance de l'état mécanique et du circuit électrique

• Caractéristiques de fonctionnement du disjoncteurLes résultats de l'analyse des formes d'ondes de courant des bobines de commutation sont les suivantsIl est temps d'ouvrir la porteetHeure de fermetureLes paramètres des caractéristiques mécaniques, tels que la non-coïncidence triphasée, le temps d'action du noyau, etc.
• État de l'organisation du stockage de l'énergie: : Surveillance des moteurs à accumulation d'énergieDurée de stockage de l'énergieLa santé mécanique du mécanisme de stockage d'énergie est évaluée par les courants de démarrage et de fonctionnement.
• État du circuit secondaireContrôle de l'intégrité des tensions d'alimentation en courant continu, de la coupure et de la fermeture des circuits : : contrôler l'intégrité des tensions d'alimentation en courant continu, de la coupure et de la fermeture des circuits.

1.4 Paramètres de surveillance de l'état de l'environnement

• Température et humidité de l'armoireLes mesures à prendre sont les suivantes : surveiller la température ambiante et l'humidité relative à l'intérieur de l'appareillage de connexion, une humidité élevée étant un facteur important de condensation et de réduction des niveaux d'isolation.

2. pourquoi la surveillance conditionnelle ?

La nécessité d'une surveillance continue de l'état de l'appareillage de connexion découle des caractéristiques de fonctionnement propres à l'appareillage et des limites du modèle traditionnel d'exploitation et de maintenance.

1. Prévention des accidents catastrophiques: : La défaillance de l'isolation interne d'un appareil de commutation est un événement “à faible probabilité et à risque élevé”. ParSurveillance des décharges partiellesLe système peut détecter des problèmes cachés des semaines, voire des mois, avant que l'isolation ne se rompe et ne déclenche une explosion d'arc, protégeant ainsi efficacement le personnel et l'équipement.
2. Garantir la fiabilité de l'approvisionnement en électricité: surchauffe du contactrépondre en chantantRejet du disjoncteur/fausses actionsest la principale cause des pannes non planifiées. ParContrôle en ligne de la températurerépondre en chantantContrôle des propriétés mécaniquesCes défauts peuvent être détectés à l'avance afin d'éviter des coupures de courant soudaines.
3. Permettre la maintenance conditionnelle (CBM)Le rapport de la Commission européenne sur la surveillance de l'état des équipements : Les essais préventifs périodiques conventionnels (inspections programmées) sont aveugles et risquent de remettre inutilement en état des équipements en bon état. La surveillance de l'état des équipements fournit les données nécessaires à la “maintenance à la demande”, qui améliore considérablement l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance et réduit les coûts d'entretien.
4. Quantifier la santé des actifsLes données de surveillance continue à long terme créent un profil de santé numérique de l'appareillage de connexion, fournissant une base objective pour l'évaluation de l'état de l'équipement, le classement des risques et les décisions de remise en état ou de remplacement.

3. les composantes du système de suivi

Un système typique de surveillance de l'état d'un appareillage de connexion comprend les éléments suivants :

• CapteursLes capteurs : Ils sont constitués de différents types de capteurs montés à l'intérieur ou à l'extérieur de l'armoire électrique et sont chargés de capturer des signaux physiques ou chimiques bruts.
• Unité d'acquisition de données (DAU)Il est responsable de l'acquisition simultanée, de la numérisation, du filtrage et du traitement préliminaire des signaux de plusieurs capteurs, ainsi que de l'emballage des données.
• Réseau de communicationLa transmission des données de l'unité d'acquisition vers le back-office se fait par fibre optique, Ethernet industriel ou sans fil.
• Plate-forme d'analyse et d'applicationLogiciel de diagnostic intelligent déployé sur des serveurs ou dans le nuage, responsable du stockage des données, des analyses algorithmiques avancées, de l'évaluation de l'état, de la prédiction des tendances, de la distribution des alarmes et de la présentation visuelle.

4. la technologie des capteurs de base en détail

4.1 Capteurs de contrôle de la température

Capteur de température fluoroptique

Il s'agit de la surveillance de la température des pièces sous tension à l'intérieur de l'appareillage de commutation (par exemple, les contacts statiques, les tours de barres omnibus).Des solutions technologiques optimales. Ses sondes et ses câbles à fibres optiques sont entièrement composés d'un matériau diélectrique avec un coefficient de frottement de 1,5 %.Immunité électromagnétique parfaiterépondre en chantantIsolation haute tensionIl peut être monté en toute sécurité sur des conducteurs à haute tension, jusqu'à des dizaines de kilovolts, pour mesurer directement les températures des points chauds.

4.2 Capteurs de surveillance de l'état de l'isolation (décharge partielle)

• Capteurs à ultra-haute fréquence (UHF)Il reçoit les ondes électromagnétiques à haute fréquence émises par le DP, avec un rapport signal/bruit élevé et une forte capacité d'antiparasitage.
• Capteur de tension transitoire à la terre (TEV)Il couple les impulsions de tension transitoires induites par les DP sur l'armoire et est utilisé pour le blindage global des DP à l'intérieur de l'armoire.
• Transformateurs de courant à haute fréquence (HFCT)Le capteur de pression est monté sur le fil de mise à la terre du câble et sert à surveiller le DP de la terminaison du câble.

4.3 Capteurs de surveillance de l'état mécanique

• Capteurs de courant à effet Hall: : Mesure sans contact de la forme d'onde du courant de la bobine de commutation.
• Capteurs d'accélération des vibrationsMesure des signaux vibratoires pendant le fonctionnement du disjoncteur afin de diagnostiquer les défauts tels que le desserrage mécanique.

5. tableau comparatif des principales technologies de capteurs de température

6. les questions fréquemment posées (FAQ)

1) Le système de surveillance conditionnelle affecte-t-il l'isolation de l'appareillage de connexion ?

Ce n'est pas le cas. Tous les détecteurs, en particulier les détecteurs à fibre optique fluorescente utilisés dans les zones à haute tension, sont eux-mêmes des isolants à haute performance. Leur installation a été conçue et vérifiée comme un ajustement strict de l'isolation et ne dégradera pas le niveau d'isolation d'origine de l'appareillage de commutation.

2) Pourquoi la surveillance des décharges partielles est-elle essentielle ?

En effet, les décharges partielles sont le seul précurseur mesurable et le plus important de la détérioration de l'isolation à l'intérieur de l'appareillage de connexion et, en fin de compte, du claquage. Alors que d'autres paramètres (par exemple la température et l'humidité) sont des facteurs d'influence, les décharges partielles sont un reflet direct de l'état de l'isolation.

3) Pourquoi la technologie des fibres optiques fluorescentes est-elle recommandée pour le contrôle de la température ?

En effet, les principaux points chauds, tels que les contacts et les barres omnibus à l'intérieur de l'appareillage de commutation, se trouvent dans un environnement à haute tension et à fort champ électromagnétique. Les fibres optiques fluorescentes sont la seule technologie totalement résistante aux interférences électromagnétiques et suffisamment isolée pour permettre un accès direct et sûr à ces zones chargées en électricité afin de mesurer la température avec précision.

4) Comment le système gère-t-il les nombreuses interférences électromagnétiques et le bruit sur le terrain ?

Le système garantit la précision du diagnostic par différents moyens : il adopte des technologies de détection dotées d'une forte capacité anti-interférence (telles que l'UHF et la fibre optique) ; il effectue une conception stricte du blindage et du filtrage au niveau du matériel ; et il adopte des algorithmes avancés de traitement des signaux et de reconnaissance des formes au niveau du logiciel, qui peuvent différencier efficacement les signaux défectueux réels des bruits ambiants.

5) Ce système peut-il être installé sur des installations de commutation déjà en service ?

Peut. La plupart des capteurs du système (par exemple TEV, AE, HFCT, UHF externe, fibre optique) sont de conception non invasive ou peu invasive, et peuvent être modifiés en cas de mise sous tension de l'appareillage de commutation ou de coupures de courant.

6. quel est le retour sur investissement du système ?

Cela se traduit principalement par : 1) l'évitement d'une perte d'équipement considérable et d'une perte économique liée à une coupure de courant de longue durée due à l'explosion ou à l'incendie d'un appareillage de commutation ; 2) la réduction d'une grande partie des coûts de main-d'œuvre et de matériel en remplaçant l'inspection programmée par une réparation ; 3) la création d'avantages économiques indirects en garantissant une alimentation électrique continue pour les charges critiques.

7) Que peut faire le système lorsqu'une anomalie est détectée ?

En fonction de la gravité des défauts, le système émet automatiquement des alarmes graduelles (par exemple, “Attention”, “Grave”, “Dangereux”) et avertit le personnel d'exploitation et de maintenance par SMS, App push, alarmes sonores et lumineuses, etc. Notifier le personnel d'exploitation et de maintenance. Le logiciel de diagnostic indiquera les types de défauts possibles et les informations relatives à l'emplacement afin de guider le travail d'inspection ultérieur.

8. le système nécessite-t-il une maintenance complexe ?

Aucun besoin. Le système adopte une conception de qualité industrielle, les composants principaux n'ont pas de pièces mobiles ou consommables, avec une grande fiabilité et une stabilité à long terme, sans entretien quotidien de base. Seules des mises à jour logicielles et des inspections régulières sont nécessaires.

9. comment les données du système sont-elles sécurisées ?

Le système adopte des protocoles de sécurité réseau de niveau industriel et prend en charge la transmission cryptée des données. Pour les systèmes déployés localement, les données sont entièrement stockées dans le serveur de l'utilisateur ; pour les plateformes en nuage, de multiples mesures de sécurité sont utilisées pour protéger les données.

10) Un système peut-il surveiller des appareillages de commutation de plusieurs fabricants différents ?

Can. Notre système est très polyvalent et évolutif, et peut être configuré avec différents capteurs et unités d'acquisition pour une surveillance et une gestion unifiées et centralisées de l'état des appareillages de commutation de différents fabricants et niveaux de tension.

Pourquoi choisir la solution de surveillance de l'état des appareillages d'Inotera ?

INNOTD (Fuzhou) Sales Co. L'objectif est de fournir une technologie de surveillance en ligne de classe mondiale pour les actifs énergétiques critiques.

• Intégration multitechnologique et diagnostic intégréNous nous engageons àdécharge partielleetMesure de la température par fibre optique fluorescenteetpropriétés mécaniquesrépondre en chantantsurveillance de l'environnementIntégré de manière transparente dans une plateforme intelligente unifiée, il réalise une validation croisée et un diagnostic par fusion d'informations multidimensionnelles, fournissant ainsi l'évaluation la plus complète de l'état de santé de l'appareillage de connexion.
• Avantage de la technologie de baseNous sommes enMesure de la température par fibre optique fluorescenterépondre en chantantIdentification du signal de l'amplificateur local à sources multiplesNous disposons d'une accumulation importante de technologies de base, qui peuvent vous fournir les données de surveillance les plus précises et les plus fiables.
• Matériel de qualité industrielle très fiableTous nos capteurs et unités d'acquisition sont conçus pour les conditions électromagnétiques et environnementales difficiles à l'intérieur des armoires électriques et ont passé les tests CEM les plus stricts afin de garantir un fonctionnement stable à long terme.
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Le contenu de cet article n'est qu'une science technique générale et ne représente pas les performances et les spécifications d'un produit spécifique de notre société. Pour des informations détaillées sur les produits, des solutions et des devis, n'hésitez pas à nous contacter pour...].

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