распределительное устройствоСистемы онлайн-мониторинга —— Решение по мониторингу состояния и раннему предупреждению о неисправностях дуговых выключателей с датчиками температурных частичных разрядов
Система онлайн-мониторинга распределительных устройствОбеспечивает всесторонний мониторинг таких параметров, как температура, частичные разряды, дуговой свет, характеристики срабатывания выключателей, степень вакуума и ток утечки в разрядниках; реализуется с помощью датчиков и интеллектуальных алгоритмов в распределительном шкафусодержание государствавместе сРаннее предупреждение о неисправности, широко применяется в системах электрораспределения на подстанциях, электростанциях, станциях, работающих на новых источниках энергии, а также на промышленных предприятиях.
Что такое онлайн-мониторинг распределительных щитов?
Система онлайн-мониторинга распределительных устройствЭто система мониторинга, которая обеспечивает круглосуточный сбор, передачу и анализ данных о рабочем состоянии распределительных шкафов высокого и среднего напряжения посредством датчиков температуры, локальных разрядов, дугового излучения и характеристик срабатывания выключателей, установленных в ключевых точках шкафов, в сочетании с блоком сбора данных и интеллектуальными алгоритмами.
В отличие от традиционных методов регулярных ручных обходов и автономных испытаний, данная система позволяет в режиме реального времени выявлять такие потенциальные угрозы, как нагрев контактов, пробои в изоляции и механический износ выключателей, и выдавать предупреждения еще на начальной стадии возникновения неисправностей. Это позволяет подстанциям, электростанциям, объектам возобновляемой энергетики и промышленным предприятиям обеспечить надежную работу распределительных щитовсодержание государства, основной инструмент обеспечения безопасной и стабильной работы систем электрораспределения.
- Круглосуточный непрерывный онлайн-мониторинг, позволяющий заблаговременно предупреждать о зарождающихся неисправностях и предотвращать внеплановые отключения электроэнергии
- Установка без отключения электроэнергии, отсутствие необходимости в частых ручных проверках, что позволяет значительно сократить затраты на персонал и время, связанные с эксплуатацией и техническим обслуживанием
- Анализ слияния многопараметрических данных, позволяющий точно различать такие типы неисправностей, как перегрев, разряд и механический износ
- Поддерживает удалённый централизованный мониторинг и анализ динамики исторических данных, способствуя принятию решений по профилактическому ремонту
- Возможность интеграции с платформой автоматизации распределительных сетей, обеспечивающая беспрепятственный обмен данными с существующими системами
Почему распределительные щиты нуждаются в онлайн-мониторинге?
Распределительные щиты являются центральным узлом систем электрораспределения. Такие скрытые опасности, как плохое замыкание контактов, износ изоляции и заклинивание механизмов выключателей, зачастую трудно своевременно обнаружить в ходе визуального осмотра. В случае возникновения дуговой неисправности в течение 10 миллисекунд может возникнуть температура в несколько тысяч градусов и мощная ударная волна, которые приведут к выгоранию шин, электрических узлов и других ключевых компонентов, а также могут поставить под угрозу безопасность персонала, занимающегося эксплуатацией и техническим обслуживанием.
Время срабатывания традиционных устройств защиты от перегрузки по току превышает 100 миллисекунд, что затрудняет своевременное отключение перед распространением дуговой неисправности; периодические автономные проверки проводятся с большими интервалами и имеют ограниченный охват, что не позволяет отразить состояние оборудования в режиме реального времени.Система онлайн-мониторинга распределительных устройствБлагодаря непрерывному сбору данных в режиме реального времени и их многомерному анализу, а также интеллектуальной диагностике, модель эксплуатации и технического обслуживания переходит от "ремонта после сбоя" к "профилактике до сбоя", что позволяет эффективно снизить риск внеплановых отключений электроэнергии и происшествий, связанных с безопасностью.
- Перегрев контактов, шин и кабельных соединений может привести к старению изоляции и даже к возникновению риска пожара
- Длительное накопление локальных разрядов может привести к пробою изоляции и выходу оборудования из строя
- Сбой в виде дуги возникает в течение 10 миллисекунд, а традиционные устройства защиты реагируют с задержкой
- Заедание механизма автоматического выключателя и износ контактов могут привести к отказу в срабатывании или ложному срабатыванию
- Регулярные ручные обходы сопряжены с высокими затратами и имеют ограниченный охват, что затрудняет своевременное выявление потенциальных проблем на ранней стадии
Какие параметры в основном отслеживаются при онлайн-мониторинге распределительных щитов?
Система онлайн-мониторинга распределительных шкафов охватывает шесть основных категорий ключевых параметров: температуру, локальные разряды, дуговой разряд, характеристики срабатывания выключателей, ток утечки в разрядниках и температуру и влажность внутри шкафа. Комбинацию параметров можно гибко подбирать в соответствии с потребностями конкретного объекта.
- Температурные параметры: температура ключевых точек нагрева, таких как контакты, шины, кабельные соединения и т. д.
- Частичные разряды: ультразвуковые, СВЧ, напряжение относительно земли, импульсные токовые сигналы
- Сигнал дуги: резкое изменение интенсивности света внутри шкафа, сверхбыстрое срабатывание за 10 миллисекунд
- Характеристики срабатывания автоматического выключателя: время включения и выключения, скорость, ход, отскок, степень вакуума
- Состояние разрядника: величина тока утечки, количество разрядов
- Параметры окружающей среды: температура и влажность внутри шкафа, риск образования конденсата
В каких местах в основном осуществляется онлайн-мониторинг температуры в распределительных щитах?
Отклонения температуры являются наиболее распространённым ранним признаком неисправности распределительного щита; точки мониторинга должны охватывать следующие ключевые участки, подверженные нагреву:
- Подвижные и неподвижные контакты автоматического выключателя (контакты выдвижного блока)
- Места соединения шин, участки с соединительными болтами
- Кабельные муфты, вводные и выводные клеммы
- Контакты разъединителя и заземляющего ножа
- Кабельные концевые муфты для распределительных шкафов с кольцевой сетью
В зависимости от выбора продукта: для измерения температуры в отдельных точках внутри шкафа можно выбрать устройства, не требующие батареек и обслуживания, Беспроводное пассивное устройство для измерения температуры с использованием технологии RFID(Одно устройство поддерживает 12 точек измерения температуры); для централизованного измерения температуры в крупных коммутационных и распределительных помещениях можно выбрать Система онлайн-мониторинга температуры индукционного воздухосборника(Бесконтактная индукционная подача питания; к одному основному устройству можно подключить до 240 датчиков).
Как осуществляется онлайн-мониторинг частичных разрядов в распределительных щитах?
Система онлайн-мониторинга частичных разрядов распределительных устройствИспользуя различные принципы работы датчиков — ультразвуковые, УВЧ (UHF), датчики напряжения заземления, импульсные токовые датчики и другие — они распределенно устанавливаются в ключевых зонах, таких как шинопроводные, выключательные и кабельные помещения, что позволяет осуществлять круглосуточный мониторинг без необходимости отключения электроэнергии. Слабые сигналы разрядов, улавливаемые системой, после обобщения на центральном дисплейном терминале передаются в фоновую систему диагностики и анализа для углубленного анализа, что позволяет точно определить местоположение и степень серьезности разряда, обеспечивая научную основу для технического обслуживания и ремонта оборудования.
- Диапазон частот ультразвукового измерения: от 20 кГц до 1000 кГц
- Диапазон измерения сверхвысоких частот: 300 МГц – 3000 МГц
- Чувствительность контроля импульсного тока: ≤5 пКл
- Коммуникационные интерфейсы: RS485, беспроводная связь
Как осуществляется мониторинг температуры, влажности и образования конденсата в распределительных щитах?
Слишком высокая влажность внутри шкафа или значительный перепад температур могут привести к образованию конденсата, что, в свою очередь, вызывает пробой на поверхности изоляции, локальные разряды и даже пробой изоляции. Системы онлайн-мониторинга распределительных шкафов обычно включают датчики температуры и влажности, встроенные в комплексные устройства мониторинга, которые в режиме реального времени собирают данные о температуре и относительной влажности внутри шкафа и синхронно отображают их на интерфейсе HMI главного мониторингового компьютера; когда влажность превышает заданный порог или возникает риск образования конденсата, система автоматически запускает звуковую и световую сигнализацию, а также может управлять автоматическим включением и выключением устройств осушения и нагревателей внутри шкафа, предотвращая неисправности изоляции, вызванные конденсатом. Для ситуаций, требующих независимого контроля температуры и влажности, также можно дополнительно установить Контроллер температуры и влажности Независимая настройка алгоритмов осушения и обогрева в шкафу.
Как осуществляется мониторинг выключателей и электрического состояния распределительных щитов?
Выключатель является ключевым элементом распределительного щита, обеспечивающим включение и выключение, а его степень вакуума, характеристики срабатывания и состояние разрядника напрямую влияют на надежность работы оборудования.Устройство онлайн мониторинга степени вакуума выключателя распределительного устройстваПостоянный мониторинг уровня вакуума в дугогасительной камере вакуумного выключателя с помощью высокоточных датчиков и технологий обработки сигналов;Характеристики движения силового выключателя распределительного устройства Система онлайн мониторингаПозволяет в режиме реального времени, без отключения электропитания, собирать данные о времени, скорости, ходе и отскоке при замыкании и размыкании, а также заблаговременно предупреждать о заклинивании механизма и износе контактов;Устройство онлайн-контроля разрядника распределительного устройстваЗатем осуществляется мониторинг тока утечки разрядника в режиме реального времени и оценка его технического состояния; все три компонента вместе составляют систему мониторинга электробезопасности распределительного шкафа.
Из каких устройств состоит система онлайн-мониторинга распределительных щитов?
Полная система онлайн-мониторинга распределительных щитов обычно состоит из четырёх основных категорий оборудования: устройств контроля температуры, мониторинга частичных разрядов и дугового излучения, устройств контроля выключателей и электробезопасности, а также комплексной платформы мониторинга. Их можно гибко подбирать и комбинировать в соответствии с потребностями конкретного объекта.
Устройство для онлайн-мониторинга температуры в распределительном шкафу
Мониторинг температуры в ключевых местах, таких как контакты, шины и кабельные соединения, является базовым уровнем мониторинга состояния распределительных шкафов; в зависимости от типа шкафа можно выбрать пассивную беспроводную систему или систему с индукционным питанием.
Беспроводная технология без источника питания, не требует батарей и обслуживания; одно устройство поддерживает 12 точек измерения температуры; точность измерения ±1 °C; диапазон измерения от -25 °C до 125 °C; степень защиты IP65; срок службы датчика — более 10 лет.
Модель IN-302G, бесконтактное индукционное питание, точность измерения температуры ±0,1 °C, диапазон -20 °C–120 °C, к одному основному блоку можно подключить до 240 датчиков.
Устройство для онлайн-мониторинга локальных разрядов и дуговых разрядов в распределительных щитах
С помощью мультисенсорных технологий, таких как ультразвук, сверхвысокие частоты, напряжение заземления, импульсный ток и резкие изменения интенсивности света, фиксируются сигналы дефектов изоляции и дуговых разрядов, что обеспечивает молниеносное реагирование в масштабе миллисекунд.
Модель IN-202K, многосенсорная система с интеграцией ультразвуковых, СВЧ, напряжения заземления и импульсного тока, чувствительность мониторинга импульсного тока ≤5 пКл, круглосуточный мониторинг дефектов изоляции.
Модель IN-607, время срабатывания по одному критерию ≤10 мс, по двум критериям ≤20 мс, регулируемое пороговое значение яркости дуги 5 klx–20 klx, мгновенное отключение неисправной цепи.
Выключатели в распределительных щитах и устройства контроля электробезопасности
Мониторинг ключевых электрических и механических параметров, таких как степень вакуума в выключателе, характеристики срабатывания и ток утечки в разряднике, с целью своевременного выявления скрытых неисправностей, таких как ухудшение качества вакуума, заклинивание механизма и износ разрядника.
Модель IN-301, предназначена для непрерывного контроля уровня вакуума в дугогасительной камере вакуумного выключателя, с выводом сигнала по интерфейсу RS-485/Modbus-RTU, приспособлена для эксплуатации в условиях окружающей среды с температурой от -40 °C до +70 °C.
Модель IN-309K обеспечивает сбор данных в режиме реального времени без отключения питания, включая время, скорость, ход и отскок при включении и выключении; точность измерения тока составляет 0,11 TP3T, максимальная частота дискретизации — 10K.
Модель IN-205K, предназначена для мониторинга тока утечки в разрядниках, диапазон измерения 0,1 мА–1000 мА, точность ±30 мкА, поддерживает удаленный доступ и диагностику и анализ в фоновом режиме.
Платформа комплексного онлайн-мониторинга распределительных щитов
Благодаря интеграции данных с различных устройств и по многим параметрам, а также с помощью визуализированного интерфейса и облачной платформы осуществляется оценка технического состояния распределительных шкафов на протяжении всего их жизненного цикла; данное решение подходит для крупных подстанций и сценариев цифровой эксплуатации и технического обслуживания.
Объединяет интеллектуальный автоматический выключатель, интерфейс человека-машины (HMI), интеллектуальные датчики и основной контроллер, что позволяет осуществлять сбор электрических параметров, мониторинг частичных разрядов, температуры и механических характеристик, а также дистанционное управление.
В каких случаях применяется система онлайн-мониторинга распределительных щитов?
- Разъединительные устройства высокого и среднего напряжения, шиновые шкафы и вводные и выводные шкафы для подстанций
- Распределительные помещения для собственного потребления электроэнергии на электростанции, распределительные щиты подвысоковольтных подстанций
- Подвысоковольтные подстанции и контейнерные подстанции для объектов возобновляемой энергетики (солнечные и ветровые электростанции)
- Собственные электростанции промышленных предприятий, распределительные помещения высокого напряжения
- Кольцевые распределительные шкафы для городских распределительных сетей, автоматизированные подстанции
Как выбрать систему онлайн-мониторинга распределительных щитов?
Различные уровни напряжения, типы шкафов и требования к эксплуатации и техническому обслуживанию определяют разные приоритеты мониторинга. Ниже приведена справочная таблица, в которой сопоставляются типичные сценарии и рекомендуемые параметры мониторинга:
| сценарий применения | Рекомендуемые параметры мониторинга | Основные моменты |
|---|---|---|
| Распределительные щиты среднего и низкого напряжения (0,4 кВ–35 кВ) | Контроль температуры (беспроводное/контактное питание) | Предупреждение о перегреве контактов/шинопроводов |
| Высоковольтные распределительные шкафы / Шкафы шинопроводов | Контроль локальных разрядов + мониторинг температуры | Старение изоляции, риск возникновения разрядов |
| Шкаф вакуумного выключателя | Контроль уровня вакуума + контроль характеристик работы | Отказ срабатывания/ложное срабатывание, ухудшение вакуума |
| Место для установки сопутствующего шкафа с разрядниками | Мониторинг тока утечки в разрядниках | Старение и выход из строя разрядников |
| Шкафы отводных линий / шинопроводов напряжением 110 кВ и выше | Мониторинг дугового разряда + синхронизация с защитой от перегрузки по току | Мгновенное отключение при дуговом замыкании |
| Станции новых источников энергии / Станции с автоматизированным режимом работы | Комплексная система онлайн-мониторинга + удаленная платформа | Удаленное обслуживание и эксплуатация, раннее предупреждение о неисправностях |
Продукты и решения для мониторинга распределительных щитов
Вам нужна помощь в выборе модели или подробная информация о продукции?
Мы предлагаем бесплатные консультации по выбору оборудования, разработку индивидуальных решений и предоставление коммерческих предложений. Приглашаем вас связаться с инженерами компании «Иннотунда».
