Sistema di gestione della salute condizionale dei trasformatori in olio

Sistema di gestione della salute condizionata dei trasformatori immersi Architettura di monitoraggio e di piattaforma

I. Modulo di monitoraggio online multidimensionale

1. Monitoraggio della scarica parzialeConfigurare sensori di scarica locale a ultrasuoni, a radiofrequenza e ad alta frequenza per catturare i segnali di scarica locale all'interno del trasformatore come caratterizzazione del nucleo dei difetti di isolamento e fornire un avviso precoce dei rischi di guasto dell'isolamento;
2. Monitoraggio delle condizioni di vibrazioneRaccolta in tempo reale dei dati sulle vibrazioni di funzionamento delle apparecchiature tramite sensori di vibrazione per identificare con precisione le anomalie meccaniche, come l'allentamento delle strutture interne;
3. Monitoraggio del gas nell'olioAnalizza la composizione e le variazioni del contenuto di gas disciolti nell'olio del trasformatore e determina rapidamente la presenza di guasti latenti come surriscaldamento e scariche nell'apparecchiatura;
4. Monitoraggio delle condizioni dell'involucroTracciare le variazioni delle prestazioni dell'isolamento dell'involucro in tempo reale per evitare i rischi operativi complessivi causati dal degrado dell'isolamento dell'involucro;
5. Monitoraggio della corrente di caricoBasandosi su sensori di corrente di carico, rileva dinamicamente le condizioni di carico dell'apparecchiatura e determina con precisione l'eventuale problema di sovraccarico;
6. Monitoraggio della temperatura del livello dell'olioMonitoraggio in tempo reale della temperatura superficiale dell'olio tramite sensori di temperatura, che catturano i segnali di temperatura anomali in tempo utile per segnalare potenziali malfunzionamenti interni;
7. Monitoraggio della corrente di nucleo / clipMonitoraggio in tempo reale dei dati di corrente del nucleo e della clip per individuare tempestivamente problemi nascosti, come una cattiva messa a terra del nucleo;
8. Monitoraggio di precisione della temperaturaLa tecnologia di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti o a infrarossi viene utilizzata per misurare la temperatura dell'avvolgimento in tempo reale con elevata precisione e per individuare rapidamente l'area di surriscaldamento locale.

II. Architettura di una piattaforma diagnostica integrata autonoma e controllabile

1. Raccolta dati di baseLe unità IED nei trasformatori, nei quadri elettrici e in altre apparecchiature raccolgono una serie di parametri di monitoraggio come il gas nell'olio e le scariche parziali in modo unificato, assicurando una raccolta dati completa e accurata;
2. Flusso e trasmissione dei datiDopo che i dati raccolti convergono verso lo sfondo di monitoraggio online dell'intera stazione, la diagnosi remota e il funzionamento e la manutenzione mobili possono essere realizzati attraverso il cancello di isolamento e la rete wireless; nel frattempo, il canale di trasmissione crittografato può interagire in modo sicuro con il sistema esterno per garantire la sicurezza della trasmissione dei dati;
3. Capacità diagnostica di baseLa piattaforma è dotata di tecnologia edge computing, supporta la diagnosi e l'analisi di fusione multi-dispositivo e multi-parametro ed è dotata di funzioni avanzate come l'analisi dello spettrogramma, il giudizio sulla salute e la previsione della vita. Tra queste, l'analisi spettrale delle scariche parziali (PDA) identifica con precisione le caratteristiche delle scariche attraverso le mappe PRPD, Ø-Q-N e altre mappe multidimensionali; il sistema di cura intensiva dei trasformatori (DICS) monitora i parametri chiave in tempo reale e presenta in modo intuitivo lo stato di salute dell'apparecchiatura in un'interfaccia di visualizzazione multiformato per realizzare un allarme precoce gerarchico e una risposta rapida.

In terzo luogo, i principali scenari applicativi del sistema di gestione dello stato di salute dei trasformatori in olio

Concentrandosi sulla “garanzia di un'alimentazione affidabile, sulla riduzione dei costi di funzionamento e manutenzione e sull'adattamento ad ambienti complessi”, copre un'ampia gamma di scenari, quali reti elettriche, industrie e scenari speciali:

1. Dorsale di rete e sottostazioni hub

• Oggetti applicabili: trasformatori HV/EHV da 220kV e oltre, come apparecchiatura centrale della trasmissione della rete elettrica.
• Valore fondamentale: monitoraggio in tempo reale di indicatori chiave come la scarica parziale, il gas nell'olio, la temperatura degli avvolgimenti, ecc. per evitare guasti improvvisi che portano a blackout regionali e per salvaguardare la stabilità dell'alimentazione nella rete dorsale.

2. Rete di distribuzione e scenari di accesso all'energia distribuita

• Oggetti applicabili: trasformatori di rete di distribuzione a 110kV e inferiori, trasformatori di supporto per l'energia eolica/fotovoltaica e altri tipi di alimentazione distribuita.
• Valore fondamentale: affrontare i problemi legati alla dispersione delle apparecchiature della rete di distribuzione e alle difficoltà di funzionamento e manutenzione, ottenere una rapida localizzazione dei guasti attraverso il monitoraggio remoto e supportare la connessione flessibile alla rete dell'alimentazione distribuita.

3. Scenari di alimentazione critici per le imprese industriali

• Oggetti applicabili: centrali elettriche, industria chimica, metallurgia, centri dati e altri utenti industriali con requisiti di continuità dell'alimentazione molto elevati.
• Valore fondamentale: monitoraggio di rischi quali il sovraccarico, l'invecchiamento dell'isolamento, l'allentamento della struttura, ecc. evitando i tempi di fermo della linea di produzione dovuti a guasti del trasformatore durante la produzione e riducendo le perdite economiche.

4. Scenari operativi ambientali speciali

• Oggetti applicabili: trasformatori in aree alpine, aree costiere ad alta umidità e alta salinità e aree con grave sporcizia.
• Valore fondamentale: monitoraggio mirato del livello dell'olio (anticondensa), dell'isolamento dell'involucro (corrosione da sporco/spruzzi di sale), della messa a terra del nucleo (rischio di umidità elevata), adattato a requisiti operativi ambientali estremi.

5. Scenari di estensione della vita e di ottimizzazione dell'O&M per i trasformatori più vecchi

• Oggetti applicabili: vecchi trasformatori la cui vita operativa supera i 15 anni e le cui prestazioni di isolamento si sono deteriorate ma non hanno raggiunto lo standard di sostituzione.
• Valore fondamentale: monitorando e valutando accuratamente lo stato di salute, sostituisce la manutenzione regolare e realizza la “manutenzione delle condizioni”, prolungando la vita utile delle apparecchiature e riducendo i costi di sostituzione.

6. Scenari di controllo intelligenti per le nuove sottostazioni

• Oggetti applicabili: nuove sottostazioni intelligenti, trasformatori di supporto per centrali elettriche digitali.
• Valore fondamentale: connettersi senza soluzione di continuità con il sistema SCADA e la piattaforma digital twin per creare un file di salute per l'intero ciclo di vita e supportare il funzionamento e la manutenzione intelligenti delle sottostazioni.