Sistema di monitoraggio delle scariche parziali per cavi ad alta tensione

Che cos'è un sistema di monitoraggio delle scariche parziali dei cavi ad alta tensione?

Sistema di monitoraggio delle scariche parziali per cavi ad alta tensioneSi tratta di un'apparecchiatura diagnostica professionale dedicata al rilevamento in tempo reale e online dei difetti di isolamento interno delle linee di cavi elettrici ad alta (HV) e altissima tensione (EHV) e dei loro accessori (giunzioni intermedie, terminali dei cavi). La funzione principale del sistema è quella di rilevare e analizzare continuamente i difetti causati dal deterioramento dell'isolamento.Scarica parziale (PD) Segnali. Quantificando e analizzando questi deboli segnali, il sistema consente di valutare con precisione lo stato dell'isolamento, di segnalare tempestivamente i guasti e di localizzare fisicamente la fonte di scarica.

Nell'ambito dell'implementazione diManutenzione basata sulle condizioni (CBM)和Manutenzione predittiva (PdM)di tecnologie chiave.Sistema di monitoraggio locale delle scariche per cavi ad alta tensioneL'obiettivo è trasformare il modello tradizionale e reattivo di O&M dei cavi in un modello di gestione preventiva proattivo e basato sui dati, riducendo così al minimo il rischio di interruzioni non programmate dovute alla rottura dell'isolamento dei cavi e salvaguardando la sicurezza e l'affidabilità dei corridoi elettrici critici.

Catalogo di questo articolo

• Che cos'è un sistema di monitoraggio delle scariche localizzate per i cavi HV?
• Componenti del sistema
• Vantaggi del sistema
• Principali usi e applicazioni
• Programma del sistema di monitoraggio integrato InnoTundra
• Tabella dei parametri tecnici chiave
• Domande frequenti (FAQ)

Componenti del sistema

Un sistema completo di monitoraggio delle scariche locali per i cavi ad alta tensione è solitamente costituito dai seguenti quattro livelli logici:

1. Strato di rilevamento: sensore PD
   È il front-end per l'acquisizione del segnale. A seconda dell'oggetto da monitorare e delle condizioni del sito, vengono configurati diversi sensori ad alta sensibilità.
   • Trasformatori di corrente ad alta frequenza (HFCT)Montato in modo non intrusivo sul filo di terra del cavo per accoppiare le correnti pulsate ad alta frequenza generate dal PD, è il mezzo principale per il monitoraggio del corpo della linea.
   • Sensori ad altissima frequenza (UHF)Installato in prossimità di accessori per cavi (connettori, terminali) per ricevere segnali di onde elettromagnetiche ad alta frequenza irradiati dal PD, con un'elevata sensibilità ai difetti interni degli accessori.
   • Sensore di emissione acustica (AE): Attaccato all'alloggiamento dell'accessorio per rilevare i segnali a ultrasuoni generati dal PD e contribuire alla localizzazione dei difetti e all'identificazione del tipo.
2. Livello di acquisizione: Unità di acquisizione dati (DAU)
   I terminali intelligenti distribuiti sul campo sono responsabili:
   • Amplificazione, filtraggio e conversione analogico-digitale (A/D) ad alta velocità di deboli segnali analogici acquisiti da sensori.
   • Eseguire la sincronizzazione dell'ora (ad esempio tramite GPS o NTP) per fornire un riferimento temporale preciso per la successiva localizzazione dei guasti.
   • Eseguire il confezionamento dei dati e l'edge computing iniziale.
3. Livello di trasporto: reti di comunicazione
   I dati provenienti dall'unità di raccolta in loco vengono trasmessi in modo sicuro e affidabile al centro di monitoraggio tramite fibra ottica Ethernet e rete wireless 4G/5G.
4. Livello di analisi: diagnosi del software master
   Si tratta del nucleo intelligente del sistema, distribuito su un server e responsabile di:
   • Archiviazione e gestione di dati PD massivi.
   • Eseguire algoritmi avanzati di elaborazione del segnale comeLocalizzazione del guasto (TDOA)、Mappatura PRPDGenerazione ericonoscimento automatico dei modelli。
   • Eseguire analisi delle tendenze dei dati a lungo termine per valutare lo sviluppo dello stato di isolamento.
   • Fornisce un'interfaccia di visualizzazione facile da usare, la gestione degli allarmi e la generazione di rapporti diagnostici.

Vantaggi del sistema

• Allarme precoce altamente sensibileLa capacità di rilevare i difetti nelle primissime fasi di degrado significativo delle prestazioni dell'isolamento, ma ben prima del livello di guasto, fornendo una finestra di settimane o addirittura mesi per programmare la manutenzione.
• Orientamento precisoHa un'accuratezza di localizzazione dei guasti a livello di metro, che guida direttamente il personale O&M allo scavo o alla revisione, evitando gli enormi costi e tempi sprecati dall'indirizzamento alla cieca.
• Non disturbare il monitoraggio onlineTutti i lavori di monitoraggio vengono eseguiti in condizioni di normale funzionamento del cavo, senza influenzare la normale alimentazione, e sono in grado di rilevare le caratteristiche dei difetti in condizioni di lavoro reali.
• Natura quantitativa della valutazione dello stato: convertire lo “stato di isolamento” astratto in metriche concrete e quantificabili (ad esempio, ampiezza della PD, frequenza di ripetizione della scarica) per consentire la gestione della salute degli asset.
• Migliorare l'efficienza e la sicurezza delle operazioni e della manutenzione: è stato realizzato un passaggio dalla riparazione reattiva alla prevenzione proattiva, riducendo gli interventi di riparazione urgenti e ad alto rischio e il rischio di disastri secondari causati da guasti ai cavi.

Principali usi e applicazioni

applicazione principale

1. 1. Manutenzione preventivaCome nucleo della strategia di manutenzione basata sulle condizioni (CBM), vengono sviluppati piani di manutenzione accurati sulla base dei risultati del monitoraggio.
   2. Diagnosi e localizzazione dei guasti: fornire informazioni rapide sulla localizzazione dei guasti per guidare le riparazioni di emergenza dopo un intervento o un guasto transitorio.
   3. Valutazione delle condizioni dei beni: valutazione dello stato di salute delle linee di cavi più vecchie per fornire dati a supporto delle decisioni di revisione, sostituzione o estensione della vita utile.
   4. Accettazione della qualità ingegneristica: valutazione della qualità post-commissione dei percorsi dei cavi nuovi o appena riabilitati (in particolare dei giunti intermedi).

Aree di applicazione principali

1. 1. • Griglie del centro cittàPercorsi di cavi sotterranei in aree dense con impatti significativi sulle interruzioni e requisiti di alta affidabilità.
      • importante collegamento per la trasmissione di energia elettricaCome ad esempio i cavi delle gallerie fluviali e marittime o le linee critiche che collegano le grandi centrali elettriche alla rete principale.
      • Ferrovia e aeroporti:: le linee che alimentano gli snodi di trasporto come metropolitane, ferrovie ad alta velocità e aeroporti non possono essere interrotte inaspettatamente.
      • Centrali nucleari e grandi utenti industrialiIn presenza di requisiti estremi di continuità dell'alimentazione.
      • parco eolico offshore:: Il costo della riparazione dei cavi sottomarini e dei loro accessori è estremamente elevato e il valore della manutenzione predittiva è enorme.

Programma del sistema di monitoraggio integrato InnoTundra

Il solo monitoraggio delle scariche locali, pur essendo potente, ha dei limiti. Ad esempio, non può riflettere direttamente i problemi di surriscaldamento causati da un cattivo contatto del conduttore o del punto di connessione. Per questo motivo.INNOTD (Fuzhou) Sales Co. Si consiglia di utilizzare una combinazione diMonitoraggio locale degli scarichi与Misurazione distribuita della temperatura in fibra ottica (DTS) integratoSistema integrato di monitoraggio dei cavi。

Vantaggi del monitoraggio integrato

1. 1. • Copre sia i difetti di isolamento che quelli termiciIl monitoraggio PD si concentra sui problemi “elettrici”, mentre il DTS si concentra sui problemi “termici”; la combinazione dei due sistemi offre una copertura completa delle due principali fonti di guasto nei cavi.
      • Diagnostica di fusione di più informazioniCorrelando e analizzando i dati PD e i dati di temperatura, è possibile determinare con maggiore precisione la causa principale di un guasto. Ad esempio, un segnale PD e un segnale di temperatura anormalmente elevati in un punto allo stesso tempo indicano molto probabilmente che in quel punto si è verificato un grave guasto ai contatti, che ha generato un surriscaldamento e innescato una scarica di isolamento.
      • Ottimizzazione dell'utilizzo delle risorseIl sistema DTS consente inoltreRinforzo dinamico della capacità (DCR)Il sistema PD fornisce una solida garanzia di sicurezza di isolamento per questo funzionamento estremo.

La nostra piattaforma completa integra perfettamente i due tipi di dati, offrendo un controllo completo sullo stato dei cavi da un'unica interfaccia.

Tabella dei parametri tecnici chiave

Domande frequenti (FAQ)

1. Il sistema è in grado di monitorare tutti i tipi di cavi?

Sì, il sistema è adatto a tutti i tipi di cavi elettrici a media, alta e altissima tensione con isolamento estruso (ad es. cavi XLPE). Per i diversi tipi di cavi e accessori, ottimizziamo la selezione e la disposizione dei sensori.

2. L'installazione del sistema richiede un'interruzione dei cavi?

La maggior parte delle operazioni di installazione, come l'installazione dei sensori HFCT, la sistemazione esterna dei sensori UHF/AE e l'installazione dell'unità di acquisizione dati, possono essere eseguite con i cavi normalmente alimentati senza alcun effetto sull'alimentazione.

3. Come fa il sistema a distinguere tra i segnali PD interni e le interferenze di rumore esterne?

Questa è una delle tecnologie fondamentali del sistema. Sopprimiamo il rumore con diversi mezzi: in primo luogo, utilizzando sensori con un elevato rapporto segnale/rumore (ad esempio, UHF); in secondo luogo, sfruttando la correlazione dei segnali di più sensori per il giudizio; e, soprattutto, grazie al software di sfondo del sistema.Mappatura PRPDL'analisi e gli algoritmi intelligenti sono in grado di identificare e respingere efficacemente i disturbi periodici o casuali provenienti da fonti esterne come la corona e la radio.

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

Il ritorno sull'investimento è significativo. Prevenendo con successo un'interruzione non programmata di una linea critica, i costi diretti di riparazione evitati, le perdite economiche indirette causate da un'interruzione di grandi dimensioni e l'impatto sociale sono spesso diverse volte superiori all'investimento nel sistema di monitoraggio stesso. Inoltre, continua a ridurre i costi di O&M per tutto il ciclo di vita, ottimizzando le strategie di manutenzione.

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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