Sistema de monitoramento de descarga parcial para cabos de alta tensão

O que é um sistema de monitoramento de descarga parcial de cabos de alta tensão?

Sistema de monitoramento de descarga parcial para cabos de alta tensãoÉ um equipamento de diagnóstico profissional dedicado à detecção on-line e em tempo real de defeitos de isolamento interno em linhas de cabos de energia de alta tensão (HV) e ultra-alta tensão (EHV) e seus acessórios (juntas intermediárias, terminais de cabos). A função principal do sistema é capturar e analisar continuamente os defeitos causados pela deterioração do isolamento.Descarga parcial (PD) Sinais. Ao quantificar e analisar esses sinais fracos, o sistema permite a avaliação precisa do status do isolamento, o alerta precoce de falhas e a localização física da fonte de descarga.

Como parte da implementação doManutenção baseada em condições (CBM)和Manutenção preditiva (PdM)de tecnologias-chave.Sistema de monitoramento de descarga local para cabos de alta tensãoO objetivo é transformar o modelo tradicional e reativo de O&M de cabos em um modelo de gerenciamento preventivo proativo e baseado em dados, minimizando assim o risco de interrupções não planejadas devido à quebra do isolamento do cabo e protegendo a segurança e a confiabilidade de corredores de energia críticos.

Catálogo deste artigo

• O que é um sistema de monitoramento de descarga localizada para cabos de alta tensão?
• Componentes do sistema
• Benefícios do sistema
• Principais usos e aplicações
• Programa do Sistema de Monitoramento Integrado InnoTundra
• Tabela dos principais parâmetros técnicos
• Perguntas frequentes (FAQ)

Componentes do sistema

Um sistema completo de monitoramento de descarga local para cabos de alta tensão geralmente consiste nos quatro níveis lógicos a seguir:

1. Camada de detecção: sensor PD
   Esse é o front-end para a captura de sinais. Dependendo do objeto a ser monitorado e das condições do local, são configurados diferentes sensores de alta sensibilidade.
   • Transformadores de corrente de alta frequência (HFCT)Montagem não intrusiva no fio terra do cabo para acoplar as correntes pulsadas de alta frequência geradas pelo PD e é o principal meio de monitoramento do corpo da linha.
   • Sensores de frequência ultra-alta (UHF)Instalado próximo a acessórios de cabos (conectores, terminais) para receber sinais de ondas eletromagnéticas de alta frequência irradiados pelo PD, com alta sensibilidade a defeitos internos nos acessórios.
   • Sensor de emissão acústica (AE): acoplado ao compartimento de acessórios para detectar os sinais ultrassônicos gerados pelo PD para auxiliar na localização de defeitos e na identificação do tipo.
2. Camada de aquisição: Unidade de aquisição de dados (DAU)
   Os terminais inteligentes implantados no campo são responsáveis:
   • Amplificação, filtragem e conversão analógico-digital (A/D) de alta velocidade de sinais analógicos fracos captados por sensores.
   • Realize a sincronização de horário (por exemplo, via GPS ou NTP) para fornecer uma referência de horário precisa para a localização de falhas subsequentes.
   • Realizar o empacotamento de dados e a computação de borda inicial.
3. Camada de transporte: redes de comunicação
   Os dados da unidade de coleta no local são transmitidos de forma segura e confiável para o centro de monitoramento por meio de Ethernet de fibra óptica e rede sem fio 4G/5G.
4. Camada de análise: diagnóstico do software mestre
   Esse é o núcleo inteligente do sistema, implantado em um servidor, e é responsável por:
   • Armazenamento e gerenciamento de dados massivos de DP.
   • Executar algoritmos avançados de processamento de sinais, comoLocalização da falha (TDOA)、Mapeamento de PRPDGeração ereconhecimento automático de padrões。
   • Realizar análises de tendências de dados de longo prazo para avaliar o desenvolvimento do estado de isolamento.
   • Oferece interface de visualização amigável, gerenciamento de alarmes e geração de relatórios de diagnóstico.

Benefícios do sistema

• Alerta precoce altamente sensívelCapacidade de detectar defeitos nos primeiros estágios de degradação significativa do desempenho do isolamento, mas bem antes do nível de colapso, proporcionando uma janela de semanas ou até meses para programar a manutenção.
• Orientação precisaTem precisão de localização de falhas em nível de metro, o que orienta diretamente a equipe de O&M a fazer escavações ou revisões, evitando o enorme custo e o tempo desperdiçados com o endereçamento cego.
• Não perturbação do monitoramento on-lineObservação: todo o trabalho de monitoramento é realizado sob a operação normal energizada do cabo, sem afetar a fonte de alimentação normal, e é capaz de capturar as características dos defeitos em condições reais de trabalho.
• Natureza quantitativa da avaliação de status: Converta o “status de isolamento” abstrato em métricas concretas e quantificáveis (por exemplo, amplitude de DP, taxa de repetição de descarga para carga) para permitir o gerenciamento da integridade dos ativos.
• Melhorar a eficiência e a segurança da operação e da manutenção: Foi realizada uma mudança do reparo reativo para a prevenção proativa, reduzindo o trabalho de reparo urgente e de alto risco e diminuindo o risco de desastres secundários causados por falhas nos cabos.

Principais usos e aplicações

aplicativo principal

1. 1. Manutenção preventivaManutenção baseada em condições (CBM): Como o núcleo da estratégia de manutenção baseada em condições (CBM), planos de manutenção precisos são desenvolvidos com base nos resultados do monitoramento.
   2. Diagnóstico e localização de falhasDescrição: fornecer informações rápidas sobre a localização de falhas para orientar reparos de emergência após um disparo ou falha transitória.
   3. Avaliação da condição dos ativosAvaliação da integridade de linhas de cabos mais antigas para fornecer suporte de dados para decisões de revisão, substituição ou extensão da vida útil.
   4. Aceitação de qualidade de engenharia: avaliação da qualidade pós-comissionamento de rotas de cabos novas ou recém-reabilitadas (especialmente juntas intermediárias).

Principais áreas de aplicação

1. 1. • Grades do centro da cidadeCaminhos de cabos subterrâneos em áreas densas com impactos significativos de interrupções e requisitos de alta confiabilidade.
      • importante elo de transmissão de energia elétrica: como cabos de túneis que cruzam rios e mares, ou linhas críticas que conectam grandes usinas elétricas à rede principal.
      • Trem e aeroportosObservação: As linhas que fornecem energia para centros de transporte, como metrôs, trens de alta velocidade e aeroportos, não podem ser interrompidas inesperadamente.
      • Usinas de energia nuclear e grandes usuários industriaisOnde houver requisitos extremos de continuidade da fonte de alimentação.
      • parque eólico offshoreDescrição: O custo do reparo de cabos submarinos e seus acessórios é extremamente alto, e o valor da manutenção preditiva é enorme.

Programa do Sistema de Monitoramento Integrado InnoTundra

O monitoramento de descarga local sozinho, embora poderoso, tem limitações. Por exemplo, ele não pode refletir diretamente problemas de superaquecimento causados por mau contato do condutor ou do ponto de conexão. Por esse motivo.INNOTD (Fuzhou) Sales Co. Recomenda-se o uso de uma combinação deMonitoramento de descargas locais与Medição de temperatura por fibra óptica distribuída (DTS) integradoSistema integrado de monitoramento de cabos。

Vantagens do monitoramento integrado

1. 1. • Cobre defeitos de isolamento e térmicosO monitoramento PD concentra-se no problema “elétrico” e o DTS no problema “térmico”, e a combinação dos dois fornece uma cobertura abrangente das duas principais fontes de falhas em cabos.
      • Diagnóstico de fusão de múltiplas informaçõesCorrelacionando e analisando dados de PD e dados de temperatura, a causa raiz de uma falha pode ser determinada com mais precisão. Por exemplo, um sinal de DP e um sinal de temperatura anormalmente altos em um local ao mesmo tempo provavelmente indicarão que há uma falha grave de contato nesse local, o que gera superaquecimento e aciona uma descarga de isolamento.
      • Otimização da utilização de ativosO sistema DTS também permiteReforço da capacidade dinâmica (DCR)O sistema PD oferece uma sólida garantia de segurança de isolamento para essa operação extrema.

Nossa plataforma abrangente integra perfeitamente os dois tipos de dados, fornecendo controle total do status do cabo em uma única interface.

Tabela dos principais parâmetros técnicos

Perguntas frequentes (FAQ)

1) O sistema pode monitorar todos os tipos de cabos?

Sim, o sistema é adequado para todos os tipos de cabos de energia de média tensão, alta tensão e ultra-alta tensão com isolamento extrudado (por exemplo, cabos XLPE). Para diferentes tipos de cabos e acessórios, otimizamos a seleção e a disposição dos sensores.

2) A instalação do sistema exige uma interrupção do cabo?

A grande maioria dos trabalhos de instalação, como a instalação de sensores HFCT, o arranjo externo de sensores UHF/AE e a instalação da unidade de aquisição de dados, pode ser realizada com os cabos normalmente energizados, sem qualquer efeito sobre a fonte de alimentação.

3) Como o sistema distingue entre sinais PD internos e interferência de ruído externo?

Essa é uma das principais tecnologias do sistema. Suprimimos o ruído de várias maneiras: primeiro, usando sensores com alta relação sinal-ruído (por exemplo, UHF); segundo, usando a correlação de sinais de vários sensores para julgamento; e, o mais importante, pelo software de fundo doMapeamento de PRPDA análise e os algoritmos inteligentes podem identificar e rejeitar com eficácia o ruído periódico ou aleatório de fontes externas, como corona e rádio.

4) Qual é o retorno sobre o investimento do sistema?

O retorno sobre o investimento é significativo. Ao evitar com sucesso uma interrupção não planejada de uma linha crítica, os custos diretos de reparo evitados, as perdas econômicas indiretas causadas por uma grande interrupção e o impacto social costumam ser várias vezes maiores do que o investimento no próprio sistema de monitoramento. Além disso, ele continua a reduzir os custos de O&M durante todo o ciclo de vida, otimizando as estratégias de manutenção.

O conteúdo deste artigo é apenas uma ciência técnica geral e não representa o desempenho e as especificações de nenhum produto específico de nossa empresa. Para obter informações detalhadas sobre produtos, soluções e cotações, entre em contato conosco para...].

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