스위치기어 지능형 모니터링 시스템: 디지털화 및 능동적 조기 경보의 새로운 시대를 향해

스위치 기어 지능형 모니터링 시스템이란 무엇인가요?

스위치 기어 지능형 모니터링 시스템은 첨단 센서 기술, 데이터 통신 및 지능형 분석 소프트웨어를 통합 한 종합 솔루션 세트로, 고전압 스위치 기어 작동 상태의 전천후 및 전방위 온라인 모니터링을 목표로합니다. 수동 정기 점검에 의존하는 기존의 운영 및 유지 보수 모드를 완전히 바꾸고 실시간 데이터 수집 및 지능형 진단을 통해 “수동적 유지 보수”에서 “능동적 경고”및 “예측 유지 보수”로의 도약을 실현했습니다. 실시간 데이터 수집과 지능형 진단을 통해 '수동적 유지보수'에서 '능동적 조기 경보' 및 '예측 유지보수'로의 도약을 실현하고 전력망의 안전을 보장하고 운영 및 유지보수 효율성을 향상시키는 현대적 초석이 되고 있습니다.

스위치 기어에 지능형 모니터링이 필요한 이유는?

전력 시스템의 핵심 제어 및 보호 장치인 고전압 개폐기는 내부 구조가 복잡하고 폐쇄적인 작동 환경을 가지고 있어 고장 발생률이 높습니다. 기존의 운영 및 유지보수 모드에는 많은 문제점이 있습니다:

• 사각지대 모니터링:수동 검사로는 캐비닛 내부의 접점 및 버스바 연결과 같은 중요한 영역의 실제 상태를 들여다볼 수 없습니다.
• 적시성이 떨어집니다:정기 검사 사이에 심각한 위험이 발생하고 발전했을 수 있습니다.
• 위험합니다:“온도 측정을 위해 캐비닛 열기'와 같은 작업은 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
• 비효율성:인력에 의존하는 것은 비용이 많이 들고 장비 상태를 정확하게 판단할 수 없습니다.

지능형 모니터링 시스템은 스위치 기어의 상태를 실시간으로 “감지'하고 고장이 발생했을 때 운영자에게 경고함으로써 이러한 문제를 해결하도록 설계되었습니다.

핵심 모니터링 모듈: 디바이스 상태에 대한 다차원적 인식

잘 구축된 지능형 모니터링 시스템에는 일반적으로 다음과 같은 주요 모니터링 모듈이 포함되어 있습니다:

1. 온도 모니터링(형광 광섬유 기술)

배전반 캐비닛 내부의 차단기 매화 접점, 모선 랩, 케이블 조인트 등은 큰 전류를 전달하는 핵심 노드이며 접촉 저항의 증가로 인해 비정상적으로 가열될 가능성이 가장 높은 부품이기도 합니다. 과열은 절연 손상, 장비 소손, 심지어 화재로 이어지는 주범입니다.

이 애플리케이션 시나리오에서는형광 광섬유 온도계타의 추종을 불허하는 장점으로 가장 이상적인 선택입니다:

• 본질적으로 안전하며 완전히 절연되어 있습니다:감지 프로브와 광섬유는 매우 높은 절연 특성을 지닌 비금속 매체이며 전기적 연면거리나 안전 위험 없이 최대 35kV 이상의 전압 레벨의 활선에 직접 설치할 수 있습니다.
• 초강력 전자파 간섭 방지:스위치 기어 캐비닛 내부에는 매우 강한 전자기장이 존재하며, 무선 온도 측정 및 기타 방법은 간섭에 취약하여 데이터가 점프하거나 연결이 끊어질 수 있습니다. 형광 광섬유는 빛을 신호 운반체로 사용하며 전자기 간섭(EMI)에 완전히 영향을 받지 않아 열악한 환경에서도 데이터의 절대적인 정확성과 안정성을 보장합니다.
• 온도 측정이 정확하고 코어까지 바로 전달됩니다:접촉식 장착으로 표면 온도가 아닌 도체 연결 지점의 코어 온도를 측정하여 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터와 빠른 응답 시간을 제공합니다.
• 긴 수명, 유지보수 필요 없음:광섬유 센서 자체는 수동적이고 부식에 강하며 노화에 강하고, 한 번 설치하면 배터리 교체나 기타 사후 유지보수 없이도 동일한 수명 동안 스위치 기어와 함께 작동할 수 있습니다.

형광 광섬유 온도 측정 시스템을 구축함으로써 O&M 담당자는 각 주요 연결 지점의 온도 변화 곡선을 실시간으로 파악하고 연결이 느슨해지거나 산화와 같은 조기 장애를 정확하게 예측할 수 있습니다.

2. 부분 방전에 대한 온라인 모니터링

부분 방전은 스위치 기어 내부의 절연 상태 악화를 나타내는 가장 중요한 징후입니다. 절연에 에어 갭, 균열 또는 오염이 발생하면 고전압에서 약한 방전이 발생합니다. 이러한 방전은 절연 구조를 지속적으로 손상시켜 결국 치명적인 고장 단락 사고로 이어질 수 있습니다. 캐비닛에 초고주파(UHF) 센서 또는 과도 접지 전압(TEV) 센서를 배치하면 국부적인 방전 신호를 효과적으로 포착할 수 있어 절연 상태를 조기에 경고할 수 있습니다.

3. 기계적 특성의 온라인 모니터링

회로 차단기의 차단 및 폐쇄 메커니즘은 스위치 기어의 “심장”입니다. 차단 및 폐쇄 코일의 전류 파형, 에너지 저장 모터의 작동 상태, 차단기 접점의 이동 및 속도를 모니터링하여 메커니즘의 걸림, 마모, 에너지 저장 부족과 같은 기계적 고장 여부를 파악하고 예측 유지보수를 실현하는 데 필요한 핵심 데이터를 제공할 수 있습니다.

4. 온라인 환경 모니터링

캐비닛 내부의 환경은 장비의 작동에 큰 영향을 미칩니다. 캐비닛 내부의 온도와 습도를 모니터링하고 난방 및 방습 장치와 연동하면 결로를 효과적으로 방지할 수 있습니다. GIS(가스절연개폐장치)의 경우 절연 및 아크 소화 성능을 보장하기 위해 SF6 가스의 밀도와 미세 수분 함량을 실시간으로 모니터링하는 것도 필요합니다.

지능형 진단 및 분석 플랫폼

모든 센서에서 수집된 데이터는 최종적으로 백그라운드의 지능형 진단 및 분석 플랫폼으로 수집됩니다. 이 플랫폼은 실시간 데이터 표시와 한도 초과 알람을 제공할 뿐만 아니라 빅데이터와 인공지능 알고리즘을 사용할 수 있습니다:

• 데이터 융합 분석:온도, 국소 방전, 기계적 특성 및 기타 다차원 데이터를 결합하여 장비의 상태 상태를 종합적으로 파악합니다.
• 트렌드 예측:과거 데이터를 분석하여 장애 추세를 예측하고 유지보수 권장 기간을 제공합니다.
• 장애 위치 및 진단:기능 매핑 분석은 O&M 담당자가 결함 지점을 빠르게 찾고 결함 유형을 파악하는 데 도움이 됩니다.
• 시각적 프레젠테이션 및 원격 액세스:친숙한 그래픽 인터페이스를 제공하고, 컴퓨터, 휴대폰 등 다중 터미널 원격 액세스를 지원하여 무인을 달성합니다.

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