Dispositivo di monitoraggio in linea localizzato via cavo

I. Tecnologia di base e principio di funzionamento

1. Tecnologie di rilevamento tradizionali

• Metodo a corrente pulsata ad alta frequenzaL'accoppiamento dell'impulso di scarica dal filo di terra del cavo attraverso un sensore di corrente aperto-chiuso, combinato con un algoritmo di posizionamento a doppia estremità, consente un posizionamento altamente preciso in condizioni ideali. La tecnologia è conforme agli standard internazionali, rileva piccoli segnali di scarica localizzati e supporta algoritmi di campionamento ad alta velocità e di reiezione del rumore.
• Metodo UHFIl sistema copre una banda di frequenza ultra ampia e cattura le onde elettromagnetiche generate dalle scariche elettriche attraverso sensori ad altissima frequenza, rendendolo adatto a rilevare i difetti interni delle apparecchiature GIS e dei cavi ad alta tensione e a sopprimere efficacemente le interferenze esterne.
• Tecnologia di fusione multimodaleL'integrazione di UHF, ultrasuoni, tensione transitoria di terra (TEV) e rilevamento di temperatura e umidità migliora l'accuratezza diagnostica in ambienti complessi grazie all'analisi incrociata dei dati multidimensionali.

2. Caratteristiche tecniche principali

• alta sensibilitàLa maggior parte delle apparecchiature cattura i primi segnali di deterioramento dell'isolamento, garantendo un monitoraggio efficace delle scariche deboli.
• campionamento accuratoI processori ad alta velocità e la conversione analogico-digitale ad alta risoluzione sono utilizzati per garantire la conservazione dei dettagli del segnale.
• Posizionamento intelligenteTecniche di localizzazione a doppio terminale per restringere la portata del guasto e metodi UHF per localizzare inizialmente un'area specifica dell'apparecchiatura.

II. Scenari applicativi tipici

1. Reti di cavi ad alta tensione：
   • Monitoraggio a lungo termine di cavi di livello di tensione pari o superiore a 10kV, con particolare attenzione alle parti vulnerabili come giunzioni e terminali. Analizzando lo stato di isolamento dei cavi in tempo reale e confrontando i tipi di guasto con il database di base, fornisce una base per le decisioni di O&M.
2. Sottostazione intelligente：
   • Monitoraggio cooperativo con GIS, trasformatori e altre apparecchiature per creare un sistema di gestione dello stato di salute dell'isolamento dell'intera centrale elettrica. Supporta la comunicazione in fibra ottica e l'allarme remoto, applicabile a sottostazioni di diversi livelli di tensione.
3. rete di distribuzione elettrica urbana：
   • Per le apparecchiature compatte, come gli armadi di rete ad anello e i quadri elettrici, viene utilizzata una combinazione di sensori senza contatto per supportare l'installazione non-stop e l'edge computing per ridurre i tempi di risposta alla manutenzione.

III. Componenti e funzioni del sistema

1. architettura hardware

• strato sensoreComprendono sensori di corrente ad alta frequenza, antenne ad altissima frequenza, sonde a ultrasuoni, ecc.
• strato di elaborazione datiI nodi Edge integrano computer industriali per il filtraggio dei segnali, l'estrazione delle caratteristiche e la diagnosi iniziale.
• Piattaforma cloudTrasmette i dati tramite 5G o fibra ottica, utilizza modelli di deep learning per prevedere la durata residua dell'isolamento e genera rapporti diagnostici visivi in 3D.

2. funzionalità di base

• Monitoraggio in tempo realeVengono visualizzati i seguenti parametri: quantità di scarica, fase, frequenza, ecc. È supportata l'analisi grafica PRPS/PRPD.
• Allarme intelligenteDefinizione di soglie a più livelli e prevenzione dell'espansione degli incidenti attraverso molteplici modalità di avviso.
• retrospettiva storicaMemorizza i dati a lungo termine, supporta l'analisi delle tendenze e la riproduzione dei guasti e contribuisce allo sviluppo di strategie di O&M.

IV. Tendenze del settore e progressi nella localizzazione

1. Direzione dell'evoluzione tecnologica：
   • Fusione di campi fisici multipliCombinare segnali ottici, acustici ed elettromagnetici per migliorare il riconoscimento dei difetti in ambienti complessi.
   • gemello digitaleCostruzione di modelli di apparecchiature virtuali per simulare i processi di invecchiamento dell'isolamento per la manutenzione predittiva.
   • Intelligenza del bordoLa maggior parte dell'analisi dei dati viene effettuata nell'endpoint, riducendo il carico sul cloud e migliorando la reattività.
2. Sostituzione accelerata dalla localizzazione：
   • I produttori nazionali nella progettazione dei sensori, nell'ottimizzazione degli algoritmi e in altri aspetti della svolta nei monopoli stranieri, alcune prestazioni dei prodotti per raggiungere gli standard internazionali.
   • L'industria ha sviluppato congiuntamente specifiche tecniche per promuovere il riconoscimento reciproco delle apparecchiature tra i vari fornitori e ridurre i costi di approvvigionamento.

V. Raccomandazioni per la selezione e l'attuazione

1. Selezione del percorso tecnico：
   • La priorità è data alle soluzioni di fusione UHF o multimodali per i nuovi progetti, mentre sono disponibili soluzioni senza contatto per il retrofit di vecchie apparecchiature.
   • Si raccomanda che i cavi a lunga distanza siano dotati di sistemi di posizionamento a doppia estremità e che le apparecchiature GIS siano dotate di sensori UHF integrati.
2. Punti di implementazione：
   • design anti-interferenzaPer garantire un rapporto segnale/rumore all'altezza degli standard, vengono utilizzati un involucro schermato in metallo, un filtro passa-banda e sensori di rumore.
   • Specifiche di installazioneI sensori devono essere tenuti a una distanza di sicurezza dalla testa del cavo e i sensori wireless devono essere evitati nelle aree a forte elettromagnetismo.
   • sicurezza dei datiViene utilizzata una trasmissione criptata, in conformità con le norme di protezione della sicurezza.

VI. Casi tipici

• Una sottostazione da 220kVIntroduzione di un sistema di monitoraggio in linea localizzato per localizzare con precisione i punti di scarico attraverso la tecnologia di posizionamento a doppia mandata, per individuare in anticipo i rischi di invecchiamento dell'isolamento ed evitare interruzioni di corrente non pianificate.
• Rete di distribuzione del nucleo urbanoIl sensore 4-in-1 copre l'armadio della rete ad anello da 10kV e, combinato con il terminale di edge computing per filtrare il rumore ambientale in tempo reale, riduce significativamente il tasso di falsi allarmi e migliora notevolmente l'efficienza di funzionamento e manutenzione.