Dispositivo de monitoramento on-line localizado por cabo

I. Tecnologia principal e princípio de funcionamento

1. Tecnologias de detecção convencionais

• Método de corrente pulsada de alta frequênciaAcoplamento do pulso de descarga do fio terra do cabo por meio de um sensor de corrente de abertura e fechamento, combinado com um algoritmo de posicionamento de extremidade dupla, permite um posicionamento altamente preciso em condições ideais. A tecnologia está em conformidade com os padrões internacionais, detecta pequenos sinais de descarga localizados e oferece suporte a algoritmos de amostragem de alta velocidade e de rejeição de ruído.
• Método UHFO sistema abrange uma banda de frequência ultralarga e capta ondas eletromagnéticas geradas por descargas elétricas por meio de sensores de frequência ultra-alta, o que o torna adequado para detectar defeitos internos em equipamentos GIS e cabos de alta tensão, além de suprimir com eficácia a interferência externa.
• Tecnologia de fusão multimodalIntegração de UHF, ultrassônico, tensão de terra transitória (TEV) e detecção de temperatura e umidade melhora a precisão do diagnóstico em ambientes complexos por meio da análise cruzada de dados multidimensionais.

2. Principais recursos técnicos

• alta sensibilidadeA maioria dos equipamentos capta os primeiros sinais de deterioração do isolamento, garantindo o monitoramento eficaz de descargas fracas.
• amostragem precisaProcessadores de alta velocidade e conversão analógico-digital de alta resolução são usados para garantir que os detalhes do sinal sejam mantidos intactos.
• Posicionamento inteligenteTécnicas de localização de duas pontas para restringir o escopo da falha e métodos UHF para localizar inicialmente uma área específica do equipamento.

II. cenários típicos de aplicativos

1. Redes de cabos de alta tensão：
   • Monitoramento de longo prazo de cabos de 10kV e níveis de tensão superiores, com foco em partes vulneráveis, como juntas e terminais. Analisando o status de isolamento dos cabos em tempo real e combinando os tipos de falha com o banco de dados de fundo, ele fornece uma base para a tomada de decisões de O&M.
2. Subestação inteligente：
   • Monitoramento cooperativo com GIS, transformadores e outros equipamentos para criar o sistema de gerenciamento da integridade do isolamento de toda a usina de energia. Suporta comunicação por fibra óptica e alarme remoto, aplicável a subestações de diferentes níveis de tensão.
3. rede de distribuição de energia elétrica urbana：
   • Para equipamentos compactos, como gabinetes de rede em anel e painéis de distribuição, uma combinação de sensores sem contato é usada para dar suporte à instalação ininterrupta e à computação de borda para reduzir o tempo de resposta da manutenção.

III. componentes e funções do sistema

1. arquitetura de hardware

• camada do sensorIncluindo sensores de corrente de alta frequência, antenas de frequência ultra-alta, sondas ultrassônicas, etc., alguns dos quais suportam transmissão sem fio para reduzir a dificuldade de construção.
• camada de processamento de dadosNós de borda integram computadores industriais para filtragem de sinais, extração de recursos e diagnóstico inicial.
• Plataforma de nuvemTransmite dados via 5G ou fibra óptica, usa modelos de aprendizagem profunda para prever a vida útil restante do isolamento e gera relatórios de diagnóstico visual em 3D.

2. funcionalidade principal

• Monitoramento em tempo realOs seguintes parâmetros são exibidos: quantidade de descarga, fase, frequência, etc. Há suporte para a análise gráfica de PRPS/PRPD.
• Alarme inteligenteDefinição de limites de vários níveis e prevenção da expansão de acidentes por meio de várias formas de aviso.
• retrospecto históricoArmazena dados de longo prazo, oferece suporte à análise de tendências e à reprodução de falhas e auxilia no desenvolvimento de estratégias de O&M.

IV Tendências do setor e progresso na localização

1. Direção da evolução tecnológica：
   • Fusão de múltiplos campos físicosCombinação de sinais ópticos, acústicos e eletromagnéticos para aprimorar o reconhecimento de defeitos em ambientes complexos.
   • gêmeo digitalConstrução de modelos de equipamentos virtuais para simular processos de envelhecimento do isolamento para manutenção preditiva.
   • Inteligência de bordaA maior parte da análise de dados é feita no endpoint, reduzindo a carga na nuvem e melhorando a capacidade de resposta.
2. Substituição acelerada por localização：
   • Os fabricantes nacionais no projeto do sensor, na otimização do algoritmo e em outros aspectos do avanço dos monopólios estrangeiros, o desempenho de alguns produtos atingiu os padrões internacionais.
   • O setor desenvolveu especificações técnicas em conjunto para promover o reconhecimento mútuo de equipamentos de vários fornecedores e reduzir os custos de aquisição.

V. Recomendações de seleção e implementação

1. Seleção de rotas técnicas：
   • A prioridade é dada às soluções de fusão UHF ou multimodal para novos projetos, e as soluções sem contato estão disponíveis para a modernização de equipamentos mais antigos.
   • Recomenda-se que os cabos de longa distância sejam equipados com sistemas de posicionamento de extremidade dupla, e recomenda-se que o equipamento GIS tenha sensores UHF integrados.
2. Pontos de implementação：
   • design anti-interferênciaO gabinete com blindagem metálica, a filtragem passa-banda e os sensores de ruído são usados para garantir que a relação sinal-ruído esteja dentro do padrão.
   • Especificações de instalaçãoSensores sem fio: Os sensores são mantidos a uma distância segura da cabeça do cabo, e os sensores sem fio precisam ser evitados em áreas de forte eletromagnetismo.
   • segurança de dadosTransmissão criptografada: A transmissão criptografada é usada, em conformidade com as normas de proteção de segurança relevantes.

VI. casos típicos

• Uma subestação de 220kVImplementação de um sistema de monitoramento on-line localizado para localizar com precisão os pontos de descarga por meio da tecnologia de posicionamento de extremidade dupla para detectar antecipadamente os riscos de envelhecimento do isolamento e evitar interrupções de energia não planejadas.
• Rede de distribuição do núcleo urbanoO sensor 4 em 1 cobre o gabinete da rede em anel de 10 kV e, combinado com o terminal de computação de borda para filtrar o ruído ambiental em tempo real, a taxa de alarme falso é significativamente reduzida e a eficiência da operação e da manutenção é bastante aprimorada.