Dlaczego monitorowanie stanu ma znaczenie, ponieważ sieci elektroenergetyczne wymagają więcej od istniejących aktywów
Od większego wykorzystania do lepszej widoczności zasobów
Od systemów zasilania wymaga się więcej.
Elektryfikacja, integracja energii odnawialnej, centra danych i rozwój przemysłu zwiększają zapotrzebowanie na infrastrukturę elektroenergetyczną. Jednocześnie przedsiębiorstwa użyteczności publicznej borykają się z dłuższymi terminami dostaw sprzętu, ograniczeniami w łańcuchu dostaw i rosnącymi kosztami inwestycji.
Stwarza to zasadnicze wyzwanie: w jaki sposób można efektywniej wykorzystać istniejącą infrastrukturę energetyczną, zachowując jednocześnie niezawodność i zarządzając ryzykiem majątku?
Niedawny artykuł CIGRE,„Sieć, która musi zrobić więcej – możliwości, ograniczenia i ryzyko zwiększenia zdolności transformatora do przeciążenia”,rozpatruje to pytanie z punktu widzenia obciążenia transformatora. W artykule podkreślono szerszą zmianę w zarządzaniu aktywami systemu elektroenergetycznego: zamiast polegać wyłącznie na ustalonych limitach operacyjnych, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej w coraz większym stopniu zwracają uwagę na informacje o stanie, technologie monitorowania i podejmowanie decyzji na podstawie ryzyka.
Ta sama zasada dotyczy innych krytycznych zasobów elektrycznych, w tym GIS i GIL.
Dlaczego limity operacyjne to nie cała historia
Tradycyjnie sprzęt elektryczny jest eksploatowany z określonymi marginesami, aby zapewnić niezawodność w warunkach normalnych i awaryjnych.
Na przykład w przypadku transformatorów wyższe obciążenie może zwiększyć temperaturę, przyspieszyć starzenie się izolacji i zwiększyć naprężenia komponentów. CIGRE zauważa, że postępy w modelowaniu termicznym, badaniach nad starzeniem się izolacji, ocenie wilgotności i monitorowaniu online zapewniają lepszy wgląd w stan transformatora i stwarzają możliwości bardziej opartego na stanie zarządzania aktywami.
Ważną koncepcją nie jest po prostu:
„Ile sprzęt może udźwignąć?”
ale coraz częściej:
„W jakim stanie jest sprzęt i jaka jest jego zdolność operacyjna?”
Ta zmiana z limitów statycznych na decyzje podejmowane na podstawie warunków staje się coraz ważniejsza, ponieważ przedsiębiorstwa użyteczności publicznej starają się wydobyć większą wartość z istniejącej infrastruktury.
Ta sama zasada dotyczy sprzętu izolowanego gazem
W przypadku systemów GIS i GIL gaz izolacyjny jest istotną częścią systemu izolacji urządzenia.
Jakość i stan gazu mogą zatem dostarczyć ważnych informacji podczas uruchamiania, konserwacji i rozwiązywania problemów.
Szczególnie istotnych jest kilka parametrów:
- Czystość SF₆
- Punkt rosy / zawartość wilgoci
- SO₂ i inne produkty rozkładu
- Ciśnienie i gęstość gazu
- Wyciek SF₆
Pomiary te nie zastępują innych form oceny stanu GIS. Zamiast tego dostarczają uzupełniających informacji, które mogą pomóc inżynierom ocenić stan gazu i zidentyfikować potencjalne problemy w trakcie cyklu życia sprzętu.
Wilgotność jest szczególnie ważna
Wilgoć wewnątrz sprzętu izolowanego gazem może wpływać na skuteczność izolacji, a także może wskazywać na problemy związane z instalacją, uszczelnianiem, konserwacją lub obsługą gazu.
Z tego powodu pomiar punktu rosy jest powszechnie stosowany przy ocenie stanu gazu izolacyjnego.
Wiarygodny pomiar może pomóc w odpowiedzi na pytania praktyczne, takie jak:
- Czy gaz jest wystarczająco suchy?
- Czy do obudowy dostała się wilgoć?
- Czy sprzęt jest gotowy do uruchomienia?
- Czy jakość gazu uległa zmianie po konserwacji?
- Czy wymagane jest dodatkowe suszenie lub obróbka gazowa?
Dzięki temu pomiar wilgotności jest czymś więcej niż zwykłym badaniem laboratoryjnym. Może stać się częścią ogólnego procesu konserwacji i zarządzania aktywami.
Od testowania poszczególnych parametrów po zrozumienie stanu majątku trwałego
Nowoczesne zarządzanie aktywami w coraz większym stopniu opiera się na łączeniu wielu źródeł informacji.
W przypadku transformatora CIGRE podkreśla technologie, w tym światłowodowe monitorowanie temperatury, analizę rozpuszczonego gazu, czujniki wilgoci, modelowanie termiczne i cyfrowe bliźniaki. Technologie te mogą pomóc właścicielom aktywów lepiej zrozumieć związek między warunkami pracy a stanem sprzętu.
W przypadku GIS i GIL podobne podejście może obejmować połączenie:
Jakość gazu + wilgotność + produkty rozkładu + ciśnienie/gęstość + informacje o wyciekach + historia eksploatacji
Zamiast analizować pojedynczy pomiar z osobna, inżynierowie mogą wykorzystać wiele parametrów, aby uzyskać pełniejszy obraz stanu sprzętu.
Jest to szczególnie istotne, gdy sprzęt musi służyć przez wiele lat, a decyzje dotyczące konserwacji muszą uwzględniać niezawodność, wymagania operacyjne i koszty cyklu życia.
Dlaczego dokładne badanie gazu staje się ważniejsze
Wraz ze wzrostem wykorzystania istniejącej infrastruktury elektrycznej wzrasta również znaczenie wiarygodnych informacji o stanie.
Jeśli sprzęt jest eksploatowany bliżej granic praktycznych, niepewność staje się bardziej znacząca.
W przypadku GIS i GIL dokładne testowanie gazów może wspierać kilka etapów cyklu życia sprzętu:
1. Uruchomienie
Przed podłączeniem zasilania można sprawdzić jakość i wilgotność gazu, aby sprawdzić, czy medium izolacyjne spełnia wymagane warunki.
2. Rutynowa konserwacja
Pomiary okresowe mogą pomóc w ustaleniu zapisów jakości gazu i identyfikacji zmian zachodzących w czasie.
3. Rozwiązywanie problemów
Nieoczekiwany wzrost wilgotności lub produktów rozkładu może dostarczyć przydatnych informacji podczas badania nieprawidłowych warunków.
4. Odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie gazu
Podczas konserwacji odzyskany SF₆ można poddać analizie przed obróbką i ponownym użyciem. Analiza gazu może pomóc w określeniu, czy wymagany jest odzysk, oczyszczanie lub dalsze przetwarzanie.
5. Zarządzanie środowiskiem
Dokładne wykrywanie nieszczelności i kontrolowane postępowanie z gazem może zredukować niepotrzebne emisje SF₆ i wspierać odpowiedzialne zarządzanie tym gazem izolacyjnym o dużym wpływie na uderzenia.
W kierunku zarządzania aktywami w oparciu o stan
Dyskusja na temat możliwości przeciążenia transformatora ilustruje większą transformację w zarządzaniu aktywami systemu elektroenergetycznego.
Celem nie jest po prostu cięższa obsługa sprzętu.
Chodzi o lepsze zrozumienie sprzętu.
Lepsze czujniki, ulepszone modelowanie i bardziej wszechstronne informacje diagnostyczne mogą zmniejszyć niepewność i umożliwić właścicielom zasobów podejmowanie bardziej świadomych decyzji dotyczących załadunku, konserwacji i wymiany.
Prace CIGRE dotyczące ładowania transformatorów odzwierciedlają ten szerszy kierunek. Jej Wspólna Grupa Robocza A2/D1.82 bada mechanizmy starzenia, zachowanie się wilgoci, modelowanie termiczne, ograniczenia komponentów, technologie monitorowania i ograniczanie ryzyka w ramach ustrukturyzowanej oceny zwiększonego obciążenia transformatora.
W przypadku urządzeń izolowanych gazem niezawodny pomiar gazu jest częścią tej samej szerszej filozofii:
Mierz → Zrozum → Oceń → Utrzymuj
KSTONE: Wspomagająca ocena stanu gazu
KSTONE opracowuje sprzęt do testowania i obsługi gazu dla izolowanego SF₆ i przyjaznego dla środowiska sprzętu elektrycznego.
Nasz asortyment produktów obejmuje kilka etapów zarządzania gazem i oceny jego stanu, w tym:
- Wykrywanie wycieków SF₆
- Pomiar czystości SF₆
- Pomiar punktu rosy i wilgotności
- Analiza produktu rozkładu SF₆
- Analiza wielogazowa
- Odzysk SF₆ i obsługa gazu
- Separacja i oczyszczanie SF₆
- Analiza gazów dla rozdzielnic przyjaznych środowisku
Dla operatorów GIS i GIL technologie te zapewniają praktyczne narzędzia pomiarowe do uruchamiania, konserwacji, rozwiązywania problemów i zarządzania gazem.
Ponieważ systemy elektroenergetyczne w dalszym ciągu wymagają coraz więcej od istniejącej infrastruktury,lepsze wykorzystanie aktywów będzie w coraz większym stopniu zależeć od lepszych informacji o zasobach.
W przypadku sprzętu z izolacją gazową ważną częścią tych informacji jest zrozumienie stanu czynnika izolacyjnego.
Powiązane produkty KSTONE
Analizatory gazu SF₆— Pomiar czystości, punktu rosy i produktu rozkładu dla zastosowań GIS/GIL.