高压开关柜运行环境AI智能分析系统

发布时间:2023-06-20

  在提倡和推广状态检修的大背景下,停不停电,修与不修,也不是可以拍脑袋决定的事情。如何得到一个有效的数据依据、合理适时有效的检修决策需要一个科学可靠的技术手段去支撑,并且定期停电对用电单位的生产和生活带来极大的不便,如发生开关柜安全事故也会给用电单位造成较大的经济损失,因此非常有必要对高压开关柜设备运行状态进行实时在线连续监测。
   高压开关柜长期运行在高电压状态下,其工作可靠性与设备运行状态有着密切的关系。高压开关柜运行环境AI智能分析预警系统,可以实时监测开关柜运行环境信息,根据局放、温度、湿度监测数据及变化趋势,运用AI智能分析技术对设备的运行状态进行实时评估,对剩余寿命做出预测,提供设备故障预警并指导检修工作的实施。通过实时检测、安全预警、故障研判、智慧分析,让工作人员及时地采取检修和排查措施,防止设备故障恶化,有效避免因局放超标、温升过高、湿度太大而导致的恶性事故发生,进而提升用电单位电力系统的智能化管理水平。

    高压开关柜运行环境AI智能分析预警系统由数据采集端、数据集中显示层和平台层组成。数据采集端采集局放、温湿度等数据信息无线传输到集中显示器,再通过有线或无线传输到集中控制室。框架图如下:

 
   1、智能耦合局放检测装置
   采用暂态地电压传感器(TEV)、超声发射传感器(AE)、MCU微控制器、锂电池、LORA无线通讯芯片、电源模块和阻燃塑料机壳、强磁铁设计而成。暂态地电压传感器采集地电压,超声发射传感器采集声波,433M无线通讯芯片负责实时将局放数据上传到集中显示器显示,MCU做为模块的中央计算控制处理单元。电源模块是的锂电池,为整个模块提供工作电源。采用强磁吸附式灵活安装方式,定时或者临时检测局放的强度和次数指标上传至集中显示器。
 
 
   2、无线测量装置
   无线测量装置的温度传感器需要是由温度传感器、信号调制放大、逻辑控制电路、无线调制接口和CT感应取电装置等组成。无线温度传感器可用于测量高压带电物体表面或接点处的温度,如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。传感器将采集到的温度信号通过无线网络发送到监测数据集中显示器。
 
 
   3、自动除湿装置
自动除湿装置的电冷凝除湿技术是建立在热电制冷原理基础上的,主要是塞贝克效应和珀尔帖效应。塞贝克效应是指通过N型和P型两种半导体将热能转化为电能的现象。珀尔帖效应则是与之相反的,将电能转化为热能的现象。
 
 
   4、无线集中采集接收器
  

   无线集中采集接收器覆盖全部智能传感器,汇聚传感器采集的局放信号状态量、温度数据、除湿数据,并通过Modbus、物联4G、光纤、无线等通讯规约,将数据通过网络层上传至平台层,也可以管理控制现场智能传感器,设置传感器采集间隔时间等基本参数。

   高压开关柜运行环境AI智能分析预警系统,可显著提高高压开关柜运行安全性和可靠性,降低高压开关柜故障风险,降低检修和维护成本。

  
 
  (一)提高智能化管理水平智能巡检
   通过实时检测、安全预警、故障研判、智慧分析,让工作人员及时地采取检修和排查措施,防止设备故障恶化,有效避免因局放超标而导致的恶性事故发生,进而提升电力系统的智能化水平。

  
 
  (二)提高设备安全性能避免直接经济损失
   对高低压开关柜运行状态进行在线检测,将有效保证开关柜设备运行安全,提高供电可靠性,减少停电时间,有效减少居民投诉,从而降低用电企业供电成本,减轻企业和居民的生活负担,利于民生发展。一次开关柜的爆炸会造成的设备损失,还会因停电带来生产上的损失,估计单次直接经济损失超五十万元(一面开关柜价格在十几到二十万元)。

 

 

 
  (三)减少“非计划性停电”,防范管理风险
   通过实时检测、安全预警、故障研判、智慧分析,让工作人员及时地采取检修和排查措施,防止设备故障恶化,有效避免因局放超标、温升过高、湿度太大而导致的恶性事故发生,减少“非计划停电”,进而提升电气系统的智能化管理水平。