Интеллектуальная система онлайн-мониторинга INNOFZ представляет собой платформу PHM (прогностика и управление состоянием оборудования), разработанную для непрерывной оценки эксплуатационного состояния трансформаторов сухого типа. Вместо того чтобы полагаться на периодические ручные осмотры, система объединяет оптоволоконные датчики температуры, детекторы частичных разрядов, датчики вибрации и шума, а также устройства мониторинга окружающей среды в единую интеллектуальную архитектуру, что обеспечивает операторам подстанций возможность в режиме реального времени отслеживать состояние трансформаторов и получать раннее предупреждение о развивающихся неисправностях.
Почему онлайн-мониторинг состояния трансформаторов имеет важное значение
На подстанциях железнодорожного транспорта и в других критически важных системах электроснабжения трансформаторы обеспечивают непрерывное питание жизненно важного оборудования, а незамеченные неисправности могут привести к дорогостоящим отключениям или инцидентам, угрожающим безопасности. При традиционных плановых проверках часто упускаются скрытые неисправности на ранней стадии, возникающие в промежутках между циклами технического обслуживания. Интеллектуальная система онлайн-мониторинга непрерывно отслеживает рабочее состояние трансформатора и окружающую среду, выполняет автоматический анализ технического состояния и своевременно выдает предупреждения, что позволяет выявлять и устранять скрытые риски до того, как они перерастут в отказы.
Архитектура системы: хост, устройства и датчики
Система построена по трёхуровневой архитектуре, связывающей каналы связи на уровне станций с отдельными точками сбора данных:
- Хост интеллектуального управления — центральный процессор, который агрегирует данные со всех подключенных устройств и датчиков, выполняет анализ рабочего состояния и взаимодействует с экраном связи станции PHM через оптоволоконную сеть и по протоколу IEC 61850
- Интеллектуальный терминал и фотоэлектрический преобразователь — интерфейсы между управляющим хостом и сетью связи станции, обеспечивающие преобразование и ретрансляцию данных мониторинга
- Устройства мониторинга — включая оптоволоконный регулятор температуры, главный блок мониторинга частичных разрядов сплит-типа и трехфазный комплексный измерительно-регулирующий прибор рельсового типа, каждый из которых обрабатывает данные о состоянии оборудования определённой категории
- Полевые датчики — оптоволоконные датчики температуры, датчики частичных разрядов в УВЧ-диапазоне, датчики высокочастотного тока, датчики вибрации, датчики шума, регуляторы температуры и влажности, датчики дыма, а также датчики дугового излучения (изменения освещенности), установленные непосредственно на трансформаторе и в окружающей среде
Интеллектуальный мониторинг температурного режима
В основе уровня мониторинга состояния оборудования лежит оптоволоконный датчик температуры, который непрерывно отслеживает температуру обмотки и сердечника с помощью флуоресцентной оптоволоконной сенсорной технологии — технологии, устойчивой к электромагнитным помехам и безопасной при высоком напряжении. Это обеспечивает получение данных о температуре в режиме реального времени, которые напрямую учитываются при оценке общего состояния системы.
Мониторинг состояния оборудования
- Измерение температуры обмотки и железного сердечника с помощью оптоволоконного регулятора температуры
- Мониторинг точки электрического подключения дугового освещения (изменение освещения)
- Мониторинг частичных разрядов с помощью датчиков тока в диапазоне УВЧ и высокочастотных датчиков тока
Мониторинг состояния окружающей среды
- Измерение температуры и влажности в рабочей среде
- Мониторинг эксплуатационных вибраций трансформатора
- Мониторинг вибрации грунта
- Мониторинг шума в окружающей среде
Функции локального интеллектуального управления
- Автоматическое управление вентилятором охлаждения
- Система управления отоплением для помещений с низкой температурой
- Управление осушением для снижения рисков, связанных с влажностью
- Человеко-машинный интерфейс для локального управления и отображения состояния
Оценка состояния здоровья и система раннего предупреждения
Помимо сбора исходных данных система проводит оценку эксплуатационных рисков, сопоставляя данные о температуре, частичных разрядах, вибрации и окружающей среде для формирования общей картины состояния трансформатора. Когда показатели выходят за пределы нормальных рабочих параметров, система выдает предупреждение операторам, что позволяет принять меры на раннем этапе, прежде чем возникающая проблема перерастет в неисправность.
Приложения
- Мониторинг состояния трансформаторов на подстанциях железнодорожного транспорта
- Онлайн-мониторинг состояния силовых трансформаторов сухого типа
- Станции, на которых требуется установка интегрированного многопараметрического оборудования и системы мониторинга состояния окружающей среды
- Подстанции с сетями автоматизации на базе стандарта IEC 61850
Технические характеристики
| Параметр | Технические характеристики |
|---|---|
| Потребляемая мощность | 220 В переменного тока, потребляемая мощность ≤ 50 Вт |
| Аналоговый вход | Сбор сигналов 4–20 мА / 0–5 В / 0–10 В постоянного тока, совместимый интерфейс |
| Вход переключения | Входной сигнал с сухим контактом |
| Выход переключателя | Релейный выход через высокотоковый контактор, нагрузочная способность выходных контактов ≥ 220 В переменного тока/10 А |
| Последовательная связь | Интерфейс RS485 |
| Порт Ethernet | Порт Ethernet RJ45 |
| Оптический интерфейс | Преобразование протокола IEC 61850, оптоволоконный интерфейс |
| Выходная мощность подчиненного устройства | 24 В/30 Вт, 12 В/20 Вт |
Индивидуальная настройка и обслуживание
INNOFZ настраивает каждую интеллектуальную систему онлайн-мониторинга с учетом конкретной конфигурации оборудования, количества датчиков и протокола связи, необходимых для данного проекта. От планирования архитектуры на уровне станции до подбора отдельных датчиков — INNOFZ обеспечивает полную индивидуализацию проекта и сотрудничество в формате OEM/ODM.
- Индивидуальная комбинация датчиков в зависимости от того, за какими параметрами оборудования и окружающей среды необходимо вести мониторинг
- Пользовательский протокол связи и интеграция на уровне станций, включая сети IEC 61850
- Производство по схемам OEM/ODM и под частными торговыми марками для системных интеграторов и производителей панелей
- Предпродажная техническая консультация по архитектуре системы и размещению датчиков
- Техническая поддержка после продажи и помощь в вводе системы в эксплуатацию
Свяжитесь с компанией INNOFZ, чтобы обсудить ваш проект по мониторингу состояния трансформаторов и заказать индивидуальную конфигурацию системы.
Часто задаваемые вопросы
Что означает аббревиатура "PHM" в этой системе онлайн-мониторинга?
Аббревиатура PHM означает «Прогностика и управление состоянием оборудования» — подход, при котором осуществляется постоянный мониторинг состояния оборудования и анализ данных с целью оценки его работоспособности и прогнозирования потенциальных неисправностей до их возникновения, а не только на основе плановых осмотров.
Как система объединяет данные мониторинга температуры с данными других датчиков?
Оптико-волоконный датчик температуры передает данные о температуре обмоток и сердечника на главный компьютер системы интеллектуального управления наряду с показаниями частичных разрядов, вибрации и параметров окружающей среды, что позволяет системе оценивать общее состояние трансформатора на основе совокупности различных показателей, а не только по температуре.
Может ли система автоматически регулировать охлаждение трансформатора и осушение воздуха?
Да. Интеллектуальный управляющий узел, помимо выполнения функций мониторинга и оценки состояния, включает в себя функции локального управления работой вентиляторов, отоплением и осушением — см. раздел «Функции локального интеллектуального управления» выше.
Подходит ли эта система для интеграции в существующие сети автоматизации подстанций?
Да. Система осуществляет связь через оптоволоконную сеть и по протоколу IEC 61850, что обеспечивает прямую интеграцию с экранами управления на уровне станции и системами автоматизации подстанций.
