Γιατί η Παρακολούθηση Κατάστασης Έχει Σημασία Καθώς τα Δίκτυα Ηλεκτρικής Ενέργειας Ζητούν Περισσότερα από Υφιστάμενα Περιουσιακά Στοιχεία
Από Υψηλότερη Αξιοποίηση έως Καλύτερη Ορατότητα Περιουσιακών Στοιχείων
Τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας καλούνται να κάνουν περισσότερα.
Η ηλεκτροδότηση, η ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα κέντρα δεδομένων και η βιομηχανική ανάπτυξη αυξάνουν όλες τη ζήτηση για υποδομές ηλεκτρικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας αντιμετωπίζουν μεγαλύτερους χρόνους παράδοσης εξοπλισμού, περιορισμούς στην εφοδιαστική αλυσίδα και αυξανόμενο κόστος επενδύσεων.
Αυτό δημιουργεί μια θεμελιώδη πρόκληση: πώς μπορούν οι υφιστάμενες υποδομές ηλεκτρικής ενέργειας να χρησιμοποιηθούν πιο αποτελεσματικά, διατηρώντας παράλληλα την αξιοπιστία και διαχειριζόμενες τον κίνδυνο των περιουσιακών στοιχείων;
Ένα πρόσφατο άρθρο της CIGRE, “Ένα Δίκτυο που Πρέπει να Κάνει Περισσότερα – Δυνατότητες, Όρια και Κίνδυνοι για την Αύξηση της Δυνατότητας Υπερφόρτωσης Μετασχηματιστών” εξετάζει αυτό το ερώτημα από την οπτική γωνία της φόρτισης των μετασχηματιστών. Το άρθρο τονίζει μια ευρύτερη μετατόπιση στη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας: αντί να βασίζονται μόνο σε σταθερά όρια λειτουργίας, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας στρέφονται όλο και περισσότερο σε πληροφορίες κατάστασης, τεχνολογίες παρακολούθησης και λήψη αποφάσεων βασισμένη στον κίνδυνο.
Η ίδια αρχή είναι σχετική και με άλλα κρίσιμα ηλεκτρικά περιουσιακά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των GIS και GIL.
Γιατί τα Όρια Λειτουργίας Δεν Είναι η Ολόκληρη η Ιστορία
Παραδοσιακά, ο ηλεκτρικός εξοπλισμός λειτουργεί με καθορισμένα περιθώρια για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία υπό κανονικές και έκτακτες συνθήκες.
Για τους μετασχηματιστές, για παράδειγμα, η υψηλότερη φόρτιση μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία, να επιταχύνει τη γήρανση της μόνωσης και να αυξήσει την καταπόνηση των εξαρτημάτων. Η CIGRE σημειώνει ότι οι εξελίξεις στη θερμική μοντελοποίηση, την έρευνα γήρανσης μόνωσης, την αξιολόγηση υγρασίας και την online παρακολούθηση παρέχουν μεγαλύτερη ορατότητα στην κατάσταση των μετασχηματιστών και δημιουργούν ευκαιρίες για πιο βασισμένη στην κατάσταση διαχείριση περιουσιακών στοιχείων.
Η σημαντική έννοια δεν είναι απλώς:
“Πόσο μπορεί να αντέξει ο εξοπλισμός;”
αλλά όλο και περισσότερο:
“Σε τι κατάσταση βρίσκεται ο εξοπλισμός και πόση λειτουργική ικανότητα απομένει;”
Αυτή η αλλαγή από σταθερά όρια προς αποφάσεις βασισμένες στην κατάσταση γίνεται όλο και πιο σημαντική καθώς οι εταιρείες κοινής ωφέλειας επιδιώκουν να αντλήσουν μεγαλύτερη αξία από τις υφιστάμενες υποδομές.
Η Ίδια Αρχή Ισχύει και για Εξοπλισμό Μονωμένο με Αέριο
Για τα συστήματα GIS και GIL, το μονωτικό αέριο είναι ένα ουσιαστικό μέρος του συστήματος μόνωσης του εξοπλισμού.
Η ποιότητα και η κατάσταση του αερίου μπορούν επομένως να παρέχουν σημαντικές πληροφορίες κατά την εγκατάσταση, τη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων.
Αρκετές παράμετροι είναι ιδιαίτερα σχετικές:
- Καθαρότητα SF₆
- Σημείο δρόσου / περιεκτικότητα σε υγρασία
- SO₂ και άλλα προϊόντα διάσπασης
- Πίεση και πυκνότητα αερίου
- Διαρροή SF₆
Αυτές οι μετρήσεις δεν αντικαθιστούν άλλες μορφές αξιολόγησης της κατάστασης GIS. Αντίθετα, παρέχουν συμπληρωματικές πληροφορίες που μπορούν να βοηθήσουν τους μηχανικούς να αξιολογήσουν την κατάσταση του αερίου και να εντοπίσουν πιθανά προβλήματα κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του εξοπλισμού.
Η υγρασία είναι ιδιαίτερα σημαντική
Η υγρασία μέσα σε εξοπλισμό μονωμένο με αέριο μπορεί να επηρεάσει την απόδοση της μόνωσης και μπορεί επίσης να υποδηλώνει προβλήματα που σχετίζονται με την εγκατάσταση, τη στεγανοποίηση, τη συντήρηση ή τον χειρισμό του αερίου.
Για αυτόν τον λόγο, η μέτρηση του σημείου δρόσου χρησιμοποιείται συνήθως κατά την αξιολόγηση της κατάστασης του μονωτικού αερίου.
Μια αξιόπιστη μέτρηση μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση πρακτικών ερωτήσεων όπως:
- Είναι το αέριο επαρκώς ξηρό;
- Έχει εισέλθει υγρασία στο περίβλημα;
- Είναι ο εξοπλισμός έτοιμος για εγκατάσταση;
- Έχει αλλάξει η ποιότητα του αερίου μετά τη συντήρηση;
- Απαιτείται επιπλέον ξήρανση ή επεξεργασία αερίου;
Αυτό καθιστά τη μέτρηση υγρασίας κάτι περισσότερο από μια απλή εργαστηριακή δοκιμή. Μπορεί να γίνει μέρος της συνολικής διαδικασίας συντήρησης και διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων.
Από τη Δοκιμή Μεμονωμένων Παραμέτρων στην Κατανόηση της Κατάστασης του Περιουσιακού Στοιχείου
Η σύγχρονη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων εξαρτάται όλο και περισσότερο από τη συνδυαστική χρήση πολλαπλών πηγών πληροφοριών.
Για έναν μετασχηματιστή, η CIGRE επισημαίνει τεχνολογίες όπως η παρακολούθηση θερμοκρασίας με οπτικές ίνες, η ανάλυση διαλυμένων αερίων, οι αισθητήρες υγρασίας, η θερμική μοντελοποίηση και τα ψηφιακά δίδυμα. Αυτές οι τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν τους ιδιοκτήτες περιουσιακών στοιχείων να κατανοήσουν καλύτερα τη σχέση μεταξύ των συνθηκών λειτουργίας και της κατάστασης του εξοπλισμού.
Για τα GIS και GIL, μια παρόμοια προσέγγιση μπορεί να περιλαμβάνει τον συνδυασμό:
Ποιότητα αερίου + υγρασία + προϊόντα διάσπασης + πίεση/πυκνότητα + πληροφορίες διαρροής + ιστορικό λειτουργίας
Αντί να εξετάζουν μια μεμονωμένη μέτρηση απομονωμένα, οι μηχανικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν πολλαπλές παραμέτρους για να δημιουργήσουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της κατάστασης του εξοπλισμού.
Αυτό είναι ιδιαίτερα σχετικό όταν ο εξοπλισμός πρέπει να παραμείνει σε λειτουργία για πολλά χρόνια και οι αποφάσεις συντήρησης πρέπει να εξισορροπούν την αξιοπιστία, τις απαιτήσεις λειτουργίας και το κόστος κύκλου ζωής.
Γιατί η Ακριβής Δοκιμή Αερίου Γίνεται Πιο Σημαντική
Καθώς αυξάνεται η αξιοποίηση των υφιστάμενων ηλεκτρικών υποδομών, αυξάνεται και η σημασία των αξιόπιστων πληροφοριών κατάστασης.
Εάν ο εξοπλισμός λειτουργεί πιο κοντά στα πρακτικά του όρια, η αβεβαιότητα γίνεται πιο σημαντική.
Για τα GIS και GIL, η ακριβής δοκιμή αερίου μπορεί να υποστηρίξει διάφορα στάδια του κύκλου ζωής του εξοπλισμού:
1. Εγκατάσταση
Πριν από την τροφοδότηση, η ποιότητα του αερίου και η υγρασία μπορούν να ελεγχθούν για να επαληθευτεί ότι το μονωτικό μέσο πληροί την απαιτούμενη κατάσταση.
2. Τακτική Συντήρηση
Περιοδικές μετρήσεις μπορούν να βοηθήσουν στη δημιουργία αρχείων ποιότητας αερίου και στον εντοπισμό αλλαγών με την πάροδο του χρόνου.
3. Αντιμετώπιση Προβλημάτων
Απροσδόκητες αυξήσεις στην υγρασία ή στα προϊόντα διάσπασης μπορούν να παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες κατά τη διερεύνηση μη φυσιολογικών συνθηκών.
4. Ανάκτηση και Επαναχρησιμοποίηση Αερίου
Κατά τη διάρκεια της συντήρησης, το ανακτηθέν SF₆ μπορεί να αναλυθεί πριν από την επεξεργασία και την επαναχρησιμοποίηση. Η ανάλυση αερίου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό εάν απαιτείται ανάκτηση, καθαρισμός ή περαιτέρω επεξεργασία.
5. Περιβαλλοντική Διαχείριση
Ο ακριβής εντοπισμός διαρροών και ο ελεγχόμενος χειρισμός αερίου μπορούν να μειώσουν τις περιττές εκπομπές SF₆ και να υποστηρίξουν την υπεύθυνη διαχείριση αυτού του μονωτικού αερίου υψηλής επίδρασης.
Μετακίνηση προς Διαχείριση Περιουσιακών Στοιχείων Βασισμένη στην Κατάσταση
Η συζήτηση γύρω από τη δυνατότητα υπερφόρτωσης των μετασχηματιστών απεικονίζει έναν ευρύτερο μετασχηματισμό στη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο στόχος δεν είναι απλώς να λειτουργήσουμε τον εξοπλισμό πιο σκληρά.
Είναι να κατανοήσουμε καλύτερα τον εξοπλισμό.
Καλύτεροι αισθητήρες, βελτιωμένη μοντελοποίηση και πιο ολοκληρωμένες διαγνωστικές πληροφορίες μπορούν να μειώσουν την αβεβαιότητα και να επιτρέψουν στους ιδιοκτήτες περιουσιακών στοιχείων να λαμβάνουν πιο ενημερωμένες αποφάσεις σχετικά με τη φόρτιση, τη συντήρηση και την αντικατάσταση.
Το έργο της CIGRE σχετικά με τη φόρτιση των μετασχηματιστών αντικατοπτρίζει αυτήν την ευρύτερη κατεύθυνση. Η Κοινή Ομάδα Εργασίας A2/D1.82 εξετάζει μηχανισμούς γήρανσης, συμπεριφορά υγρασίας, θερμική μοντελοποίηση, περιορισμούς εξαρτημάτων, τεχνολογίες παρακολούθησης και μετριασμό κινδύνων ως μέρος μιας δομημένης αξιολόγησης της αυξημένης φόρτισης των μετασχηματιστών.
Για τον εξοπλισμό μονωμένο με αέριο, η αξιόπιστη μέτρηση αερίου είναι ένα μέρος της ίδιας ευρύτερης φιλοσοφίας:
Μέτρηση → Κατανόηση → Αξιολόγηση → Συντήρηση
KSTONE: Υποστήριξη Αξιολόγησης Κατάστασης Αερίου
Η KSTONE αναπτύσσει εξοπλισμό δοκιμών και χειρισμού αερίου για εξοπλισμό μονωμένο με SF₆ και φιλικό προς το περιβάλλον.
Η γκάμα των προϊόντων μας καλύπτει διάφορα στάδια διαχείρισης αερίου και αξιολόγησης κατάστασης, συμπεριλαμβανομένων:
- Ανίχνευση διαρροών SF₆
- Μέτρηση καθαρότητας SF₆
- Μέτρηση σημείου δρόσου και υγρασίας
- Ανάλυση προϊόντων διάσπασης SF₆
- Ανάλυση πολλαπλών αερίων
- Ανάκτηση και χειρισμός αερίου SF₆
- Διαχωρισμός και καθαρισμός SF₆
- Ανάλυση αερίου για φιλικό προς το περιβάλλον διακόπτη
Για τους χειριστές GIS και GIL, αυτές οι τεχνολογίες παρέχουν πρακτικά εργαλεία μέτρησης για την εγκατάσταση, τη συντήρηση, την αντιμετώπιση προβλημάτων και τη διαχείριση αερίου.
Καθώς τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας συνεχίζουν να ζητούν περισσότερα από τις υφιστάμενες υποδομές, η καλύτερη αξιοποίηση των περιουσιακών στοιχείων θα εξαρτάται όλο και περισσότερο από καλύτερες πληροφορίες περιουσιακών στοιχείων.
Για τον εξοπλισμό μονωμένο με αέριο, η κατανόηση της κατάστασης του μονωτικού μέσου είναι ένα σημαντικό μέρος αυτών των πληροφοριών.
Σχετικά Προϊόντα KSTONE