Cosa comporta il monitoraggio delle condizioni dei quadri?

Guida completa ai sistemi di monitoraggio delle condizioni dei quadri elettrici

• Definizioni fondamentaliIl sistema di monitoraggio delle condizioni dei quadri elettrici è una piattaforma completa che integra sensori multidimensionali, acquisizione e analisi dei dati e algoritmi diagnostici intelligenti, progettati per fornire una valutazione continua e in tempo reale delle condizioni elettriche, meccaniche e ambientali dei quadri elettrici a media e alta tensione.
• Scopo del monitoraggioL'obiettivo fondamentale è quello di ottenere una segnalazione precoce di potenziali guasti attraverso un accurato rilevamento delle condizioni, sostituendo così la tradizionale manutenzione preventiva basata su intervalli fissi con un passaggio alla manutenzione basata sulle condizioni (CBM) e alla manutenzione predittiva (PdM) basata sull'effettivo stato di salute delle apparecchiature.
• Elementi chiave del monitoraggio: Il sistema fornisce una copertura completa dei parametri fondamentali che influenzano il funzionamento sicuro dei quadri, tra cui lo stato dell'isolamento (scarica parziale), lo stato termico (temperature dei contatti e delle sbarre), le proprietà meccaniche (caratteristiche di funzionamento degli interruttori) e i parametri ambientali (temperatura e umidità).
• tecnologia di base: uso di tecnologie avanzate di rilevamento e diagnostica, tra cui frequenza ultraelevata (UHF), tensione transitoria di terra (TEV), misurazione della temperatura con fibre ottiche fluorescenti e analisi della corrente della bobina.
• valore finaleGarantire la sicurezza delle persone e delle apparecchiature, migliorare l'affidabilità della fornitura di energia, ottimizzare i costi di funzionamento e di manutenzione per l'intero ciclo di vita e fornire dati chiave per supportare la gestione digitale degli asset della rete.

Catalogo di questo articolo

• 1. Che cosa comporta il monitoraggio delle condizioni del quadro?
• 2. Perché il monitoraggio delle condizioni?
• 3. Componenti del sistema di monitoraggio
• 4. Tecnologia dei sensori Core in dettaglio
• 5. Tabella di confronto delle principali tecnologie di sensori di temperatura
• 6. Domande frequenti (FAQ)

1. Che cosa comporta il monitoraggio delle condizioni del quadro?

Un sistema completo di monitoraggio delle condizioni del quadro copre le seguenti tre categorie principali di parametri critici:

1.1 Parametri di monitoraggio delle condizioni dell'isolamento

• Scarica parziale (PD): Monitoraggio dei segnali PD generati da difetti quali intercapedini interne dell'isolamento, scariche lungo le superfici e potenziali sospesi. Gli indicatori chiave includono l'ampiezza della PD (pC), la frequenza di ripetizione delle scariche (pps) e le caratteristiche di mappatura PRPD/PRPS.
• Stato del gas SF6 (per GIS/H-GIS): monitoraggio del gas SF6densità(o pressione compensata in temperatura),Contenuto di microacqua(ppm) e la concentrazione di prodotti di decomposizione come la SO₂, sono stati utilizzati per valutare le proprietà di isolamento e di estinzione dell'arco dei gas.

1.2 Parametri di monitoraggio delle condizioni termiche

• Temperature di contatto statiche e in movimentoMonitorare la temperatura delle connessioni dei contatti dell'interruttore principale, che è l'indicatore più diretto della normale resistenza dei contatti.
• Temperatura del punto di connessione delle sbarre: monitorare la temperatura dei giri della sbarra principale e delle sbarre di derivazione per segnalare il surriscaldamento causato da bulloni allentati o ossidazione.
• Temperatura del giunto di terminazione del cavo: il monitoraggio della temperatura dei cavi in entrata e in uscita al momento del collegamento con il quadro elettrico è un punto di guasto comunemente elevato.

1.3 Parametri di monitoraggio delle condizioni meccaniche e del circuito elettrico

• Caratteristiche di funzionamento dell'interruttore automaticoOttenuto analizzando le forme d'onda della corrente delle bobine di commutazione.È ora di aprire il cancello、Orario di chiusuraI parametri caratteristici meccanici, come la non coincidenza trifase, il tempo di azione del nucleo, ecc.
• Stato dell'organizzazione dello stoccaggio di energia: Monitoraggio dei motori ad accumulo di energiaTempo di accumulo dell'energiaLo stato di salute meccanica del meccanismo di accumulo dell'energia è giudicato dalle correnti di avvio e di funzionamento.
• Stato del circuito secondario: monitorare l'integrità delle tensioni di alimentazione operativa in c.c., l'interruzione e la chiusura dei circuiti.

1.4 Parametri per il monitoraggio dello stato dell'ambiente

• Temperatura e umidità dell'armadioMonitorare la temperatura ambiente e l'umidità relativa all'interno del quadro, poiché l'umidità elevata è un fattore importante per la formazione di condensa e la riduzione dei livelli di isolamento.

2. Perché il monitoraggio delle condizioni?

La necessità di un monitoraggio continuo delle condizioni del quadro deriva dalle caratteristiche operative del quadro stesso e dai limiti del modello tradizionale di funzionamento e manutenzione.

1. Prevenzione degli incidenti catastrofici: la rottura dell'isolamento interno dei quadri elettrici è un evento a “bassa probabilità e alto rischio”. DaMonitoraggio della scarica parzialeIl sistema è in grado di rilevare problemi nascosti settimane o addirittura mesi prima che l'isolamento si rompa e inneschi un'esplosione ad arco, salvaguardando così efficacemente il personale e le apparecchiature.
2. Garantire l'affidabilità della fornitura di energia elettrica: surriscaldamento dei contatti和Rifiuto dell'interruttore automatico/azione falsaè la causa principale delle interruzioni non programmate. DaMonitoraggio online della temperatura和Monitoraggio delle proprietà meccanicheQuesti difetti possono essere rilevati in anticipo per evitare improvvise interruzioni di corrente.
3. Abilitazione della manutenzione basata sulle condizioni (CBM): i tradizionali test preventivi periodici (ispezioni programmate) sono ciechi e possono revisionare inutilmente apparecchiature in buone condizioni. Il monitoraggio delle condizioni fornisce la base di dati per la “manutenzione su richiesta”, che migliora significativamente l'efficienza del funzionamento e della manutenzione e riduce i costi di manutenzione.
4. Quantificare la salute degli assetI dati di monitoraggio continuo e a lungo termine creano un profilo di salute digitale del quadro, fornendo una base oggettiva per la valutazione delle condizioni delle apparecchiature, la classificazione dei rischi e le decisioni di revisione o sostituzione.

3. Componenti del sistema di monitoraggio

Un tipico sistema di monitoraggio delle condizioni del quadro è costituito dai seguenti componenti:

• SensoriCostituito da vari tipi di sensori montati all'interno o all'esterno del quadro elettrico, responsabili della cattura di segnali fisici o chimici grezzi.
• Unità di acquisizione dati (DAU)Responsabile dell'acquisizione simultanea, della digitalizzazione, del filtraggio e dell'elaborazione preliminare di più segnali di sensori e del confezionamento dei dati.
• Rete di comunicazioneTrasmissione dei dati dall'unità di acquisizione al back office tramite fibra ottica, Ethernet industriale o wireless.
• Piattaforma di analisi e applicazioneSoftware diagnostico intelligente distribuito su server o nel cloud, responsabile dell'archiviazione dei dati, delle analisi algoritmiche avanzate, della valutazione delle condizioni, della previsione delle tendenze, della distribuzione degli allarmi e della presentazione visiva.

4. Tecnologia dei sensori Core in dettaglio

4.1 Sensori di monitoraggio della temperatura

Sensore di temperatura a fluoroscopio

Si tratta del monitoraggio della temperatura delle parti in tensione ad alta tensione all'interno del quadro (ad es. contatti statici, anelli delle sbarre).Soluzioni tecnologiche ottimali. Le sue sonde e i suoi cavi a fibre ottiche sono composti interamente da materiale dielettrico con unPerfetta immunità elettromagnetica和Isolamento ad alta tensionePuò essere montato in sicurezza su conduttori ad alta tensione fino a decine di kilovolt per misurare direttamente le temperature dei punti caldi.

4.2 Sensori di monitoraggio delle condizioni di isolamento (scariche parziali)

• Sensori ad altissima frequenza (UHF)Installato nell'armadio, riceve le onde elettromagnetiche ad alta frequenza irradiate dal PD, con un elevato rapporto segnale/rumore e una forte capacità anti-interferenza.
• Sensore di tensione transitoria verso terra (TEV)Montato sull'involucro metallico dell'armadio, accoppia gli impulsi di tensione transitoria indotti dai PD sull'armadio e viene utilizzato per la schermatura complessiva dei PD all'interno dell'armadio.
• Trasformatori di corrente ad alta frequenza (HFCT)Montato sul filo di terra del cavo e dedicato al monitoraggio del PD della terminazione del cavo.

4.3 Sensori di monitoraggio delle condizioni meccaniche

• Sensori di corrente Hall: misura senza contatto della forma d'onda della corrente della bobina di commutazione.
• Sensori di accelerazione delle vibrazioniMisura dei segnali di vibrazione durante il funzionamento degli interruttori per diagnosticare difetti come l'allentamento meccanico.

5. Tabella di confronto delle principali tecnologie di sensori di temperatura

6. Domande frequenti (FAQ)

1. Il sistema di monitoraggio delle condizioni influisce sull'isolamento del quadro?

Non è così. Tutti i sensori, in particolare quelli a fibre ottiche fluorescenti utilizzati nelle aree ad alta tensione, sono isolanti ad alte prestazioni. La loro installazione è stata progettata e verificata in modo da garantire un isolamento rigoroso e non compromette il livello di isolamento originale del quadro elettrico.

2. Perché il monitoraggio delle scariche parziali è essenziale?

Questo perché le scariche parziali sono l'unico precursore misurabile e più importante del deterioramento dell'isolamento all'interno del quadro e, in ultima analisi, del guasto. Mentre altri parametri (ad esempio, temperatura e umidità) sono fattori di influenza, le scariche parziali sono un riflesso diretto dello stato dell'isolamento.

3. Perché la tecnologia a fibre ottiche fluorescenti è consigliata per il monitoraggio della temperatura?

Questo perché i punti caldi chiave, come i contatti e le sbarre all'interno del quadro, si trovano in un ambiente ad alta tensione e con un forte campo elettromagnetico. La fibra ottica fluorescente è l'unica tecnologia completamente resistente alle interferenze elettromagnetiche e sufficientemente isolata da consentire un contatto diretto sicuro con queste aree cariche di elettricità per una misurazione accurata della temperatura.

4. Come gestisce il sistema la grande quantità di interferenze elettromagnetiche e di rumore sul campo?

Il sistema garantisce l'accuratezza della diagnosi con diversi mezzi: adotta tecnologie di rilevamento con forte capacità anti-interferenza (come UHF e fibra ottica); esegue una rigorosa progettazione di schermatura e filtraggio nell'hardware; adotta algoritmi avanzati di elaborazione dei segnali e di riconoscimento dei modelli nel software, in grado di differenziare efficacemente i segnali difettosi reali dal rumore ambientale.

5. Questo sistema può essere adattato a quadri già in funzione?

Può. La maggior parte dei sensori del sistema (ad es. TEV, AE, HFCT, UHF esterni, fibre ottiche) sono di concezione non invasiva o minimamente invasiva e possono essere adattati per essere modificati in caso di energizzazione dei quadri o di interruzioni di corrente.

6. Qual è il ritorno sull'investimento del sistema?

Ciò si traduce principalmente in: 1) evitare enormi perdite di apparecchiature e perdite economiche dovute a interruzioni di corrente per lungo tempo a causa di esplosioni o incendi di quadri elettrici; 2) risparmiare una grande quantità di manodopera e costi di materiale sostituendo l'ispezione programmata con la riparazione delle condizioni; 3) creare benefici economici indiretti garantendo l'alimentazione continua dei carichi critici.

7. Cosa può fare il sistema quando viene monitorata un'anomalia?

In base alla gravità dei difetti, il sistema emette automaticamente allarmi graduati (ad esempio, “Attenzione”, “Grave”, “Pericoloso”) e informa il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione tramite SMS, App push, allarmi sonori e luminosi, ecc. Avvisare il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione. Il software di diagnostica fornirà i possibili tipi di difetti e le informazioni sulla loro localizzazione per guidare il successivo lavoro di ispezione.

8. Il sistema richiede una manutenzione complessa?

Nessuna necessità. Il sistema adotta un design di livello industriale, i componenti principali non hanno parti mobili o consumabili, con elevata affidabilità e stabilità a lungo termine, senza necessità di manutenzione quotidiana. Sono necessari solo aggiornamenti e ispezioni periodiche del software.

9. Come vengono protetti i dati del sistema?

Il sistema adotta protocolli di sicurezza di rete di livello industriale e supporta la trasmissione criptata dei dati. Per i sistemi distribuiti localmente, i dati vengono memorizzati interamente all'interno del server dell'utente; per le piattaforme cloud, vengono utilizzate molteplici misure di sicurezza per salvaguardare i dati.

10. È possibile monitorare con un unico sistema i quadri di diversi produttori?

Può. Il nostro sistema ha una buona versatilità e scalabilità e può essere configurato con diversi sensori e unità di acquisizione per il monitoraggio delle condizioni e la gestione unificata e centralizzata di quadri di diversi produttori e livelli di tensione.

Perché scegliere la soluzione di monitoraggio delle condizioni degli interruttori di Inotera?

INNOTD (Fuzhou) Sales Co. Dedicato a fornire una tecnologia di monitoraggio online di livello mondiale per le risorse energetiche critiche.

• Integrazione multitecnologica e diagnostica integrata: Noiscarica parziale、Misura della temperatura in fibra ottica fluorescente、proprietà meccaniche和monitoraggio ambientalePerfettamente integrato in una piattaforma intelligente unificata, realizza una diagnosi di convalida incrociata e fusione di informazioni multidimensionali, fornendo la valutazione più completa dello stato di salute del quadro elettrico.
• Vantaggio della tecnologia di baseSiamo inMisura della temperatura in fibra ottica fluorescente和Identificazione del segnale dell'amplificatore locale a più sorgentiDisponiamo di un profondo bagaglio di tecnologie di base, in grado di fornire i dati di monitoraggio più accurati e affidabili.
• Hardware di livello industriale altamente affidabileTutti i nostri sensori e le nostre unità di acquisizione sono progettati per le difficili condizioni elettromagnetiche e ambientali all'interno dei quadri elettrici e hanno superato i più severi test EMC per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.
• Servizio professionale a processo completoInotera vi fornisce servizi professionali end-to-end, dal sopralluogo iniziale e dalla progettazione dell'ottimizzazione dei punti di misura, all'installazione e alla messa in funzione del sistema, alla formazione tecnica, all'analisi continua dei dati e al supporto diagnostico.

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Il contenuto di questo articolo è solo una scienza tecnica generale e non rappresenta le prestazioni e le specifiche di alcun prodotto specifico della nostra azienda. Per informazioni dettagliate sui prodotti, soluzioni e preventivi, non esitate a contattarci per...].

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