Применение непрерывного тепловизионного контроля оборудования ПС

Перебои в электроснабжении являются проблемой не только для конечных потребителей, столкнувшихся с недоотпуском электроэнергии, но и для электроэнергетической компании, которая несет расходы за отказ оборудования, незапланированное обслуживание и потерю передаваемой мощности. В наше время появились простые и надёжные способы предотвратить дорогостоящие последствия на ранних этапах. Компания Sensei Solutions LLC, поставщик решений для интеллектуальных сетей из Северной Каролины, полагается на комбинацию тепловизионных датчиков температуры и интеллектуального программного обеспечения для обнаружения дефектов на ранней стадии, прежде чем они приведут к большим экономическим потерям.

 

Типичное оборудование, контролируемое электроэнергетическими компаниями, включает вводы, выключатели, конденсаторные батареи и высоковольтные распределительные устройства.

 Мониторинг технического состояния предназначен для выявления развивающихся дефектов до того, как произойдет аварийный отказ, чтобы исключить продолжительные перерывы в работе. Типичное оборудование, контролируемое электроэнергетическими компаниями, включает в себя высоковольтные вводы, выключатели, разъединители, конденсаторные батареи и комплектные распределительные устройства. Электроэнергетические компании уделяют этому повышенное внимание, потому что отказ одного критического узла может перерасти в серию отказов. В таком случае восстановление нормальной работы энергоузла требует больших затрат.

РЕГЛАМЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА

Большинство традиционных инструментов и методов измерения инвазивны и сложны, для их применения требуется отключение оборудования

  Коммунальные и энергетические компании выбирают оптимальные эксплуатационные решения чтобы повысить надежность поставки электроэнергии с одновременным снижением затрат. Доступен ряд традиционных инструментов и методов измерения. Большинство этих решений инвазивны и сложны, и для их установки требуется отключение питания. А поскольку для каждого узла требуется отдельный датчик, эти решения часто бывают дорогими. По словам Робина Томпсона, основателя и технического директора Sensei Solutions LCC, существует другой, более эффективный подход к мониторингу состояния: «Силовое электрооборудование и его компоненты нагреваются задолго до того, как выйдут из строя. Вот почему мы используем тепловизионные камеры для обнаружения повышения температуры на ранней стадии. Таким образом можно более эффективно планировать техническое обслуживание и предотвращать дорогостоящие простои и ремонты». 

Для производителя стали на Восточном побережье Sensei установила две тепловизионные камеры в плавильной камере и сосредоточился на контейнере для расплава, чтобы обеспечить прямую подачу текущей температуры, чтобы предотвратить катастрофический сбой, Сэнсэй также установил две тепловизионные камеры в камере трансформатора.

  Компания Томпсона специализируется на радиометрических решениях для контроля высоковольтного оборудования, и он четко понимает, как тепловизионные технологии могут повысить надежность и безопасность электрических подстанций. Все нагретые объекты обладают электромагнитным излучением в широком спектре, невидимом человеческому глазу. Тепловизионные камеры преобразуют это излучение в чёткие изображения, по которым можно определить температуру.

Фактически, электроэнергетические компании уже много лет используют портативные тепловизионные камеры для контроля технического состояния подстанций и ЛЭП. Периодические проверки имеют решающее значение для обеспечения оптимального функционирования оборудования и выявления потенциальных точек отказа, прежде чем они приведут к отключению или повреждению оборудования. Однако плановые проверки не способны вести наблюдение круглосуточно. Непрерывный мониторинг и анализ могут помочь коммунальным предприятиям отслеживать температуру и «состояние» оборудования  в течение длительного периода времени, включая периоды максимальных нагрузок и повышенных температур. Кроме того, непрерывный анализ может показать, какие компоненты требуют оперативного вмешательства. И последнее, но не менее важное: автоматические камеры непрерывного действия являются безопасным инструментом для предупреждения неисправностей в работе оборудования.

НЕПРЕРЫВНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ

Автоматизация процесса наблюдения и контроля даёт большие преимущества. Комбинируя стационарные тепловизионные датчики температуры с интеллектуальным программным обеспечением, развивающиеся дефекты могут быть обнаружены в любое время года или суток, с удаленного рабочего места без лишнего вмешательства человека. Когда тепловизионная камера обнаруживает превышение заданного порога температуры, удаленному оператору может быть сгенерирован сигнал тревоги. В результате повышается надежность и снижается стоимость обслуживания. «Непрерывная автоматическая радиометрия имеет много преимуществ», — объясняет Томпсон. «Этот метод неинвазивен, исключает человеческие ошибки и снижает риск развития неисправностей». Из-за того, что тепловизионные камеры используются круглосуточно, они позволяют собирать большее количество данных. Также одна камера может контролировать сразу несколько критических объектов. Это увеличивает надежность тепловизионной системы контроля как метода автоматизированного мониторинга технического состояния.

РАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ ТОЧНОСТЬ, РЕАЛЬНОЕ ВРЕМЯ И РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ

Компания Sensei Solutions LLC обладает более чем десятилетним опытом в решении задач автоматизированной аналитической термографии и готова к сотрудничеству с электроэнергетическими предприятиями в разработке индивидуальных решений для защиты наиболее важных активов. Аналитический комплекс SensEye AVR одновременно записывает как цветной JPEG, так и покадровые радиометрические данные, поступающие с тепловизионных камер, что позволяет проводить точные измерения по пикселям. SensEye AVR непрерывно собирает, хранит и анализирует оперативные данные о тепловом состоянии оборудования подстанции, автоматически предупреждает и уведомляет о критических изменениях в контролируемых узлах, комбинирует показания и передаёт данные на серверы SCADA и архивные серверы предприятия.

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОБНАРУЖЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

Техасский производитель, располагающий собственной электрической подстанцией, поручил Sensei установить три тепловизионные камеры. Эти камеры обеспечивают непрерывный мониторинг вводов трансформатора и выключателя, кулачков коммутационного механизма и разъединителей с ручным управлением.

«Мы с большим успехом предложили наши решения нескольким электроэнергетическим компаниям и коммерческим операторам высоковольтного оборудования в США», — говорит Томпсон. «Фактически, к нам первым обратился заказчик электроэнергетической компании с просьбой предоставить решение для обнаружения проникновения посторонних лиц. Компания регулярно сталкивалась с проблемами нарушения безопасности и кражи меди. Мы предложили решение для обнаружения проникновений с использованием тепловизионных камер, но быстро поняли, что можем сделать больше для этого клиента». Тепловизионные камеры обычно используются для обнаружения проникновений. Они могут распознавать тепловые сигнатуры окружающих объектов и, таким образом, мгновенно обнаруживать вторгшихся людей или транспортное средство. После тщательной оценки нескольких технологий компания Sensei Solutions пришла к выводу, что тепловидение является хорошим решением для мониторинга температуры вводов, выключателей и конденсаторных батарей. В сочетании с решениями Sensei для записи и анализа стационарные тепловизионные камеры для автоматизации быстро стали предпочтительным решением компании для мониторинга состояния оборудования электрических подстанций.

ИСТОРИИ ТЕРМИЧЕСКОГО УСПЕХА

Для крупного центра обработки данных, имеющего собственную электрическую подстанцию на Среднем Западе, Sensei установила девять стационарных тепловизионных камер для наблюдения за восемью ячейками с трансформатором, автоматическим выключателем и одним разъединителем с ручным управлением. Камеры были подключены к программному обеспечению Sensei AVR для наблюдения за 12 «точками контроля» в поле зрения каждой камеры. Образцы изображений собираются каждые 20 минут, контролируя высокую, низкую и среднюю температуры для каждой точки измерения. «Этот заказчик не только повысил уровень надёжности своего объекта, увеличив выборку термографических образцов с четырех раз в год до более чем 26 000 раз в год, но и получил значительную скидку на страховой взнос из-за этой повышенной надежности», — объясняет Томпсон.

Крупный центр обработки данных на Среднем Западе с собственной электрической подстанцией повысил уровень надёжности за счет увеличения количества термографических выборок с четырех раз в год до более чем 26000 раз в год.

Для производителя стали на Восточном побережье Sensei установила две тепловизионные камеры в плавильной камере и сосредоточился на контейнере для расплава, чтобы обеспечить прямую подачу текущей температуры, чтобы предотвратить катастрофический сбой, Сэнсэй также установил две тепловизионные камеры в камере трансформатора.

Применение автоматизированного теплового контроля не только повышает надежность, но и может оказать значительное положительное влияние на связи с общественностью. Для крупного техасского производителя, имеющего собственную электрическую подстанцию, Sensei установила три тепловизионные камеры для наблюдения за проходными изоляторами трансформатора и выключателя, контактами выключателя и разъединителя с ручным управлением. Программное обеспечение Sensei AVR контролирует от 12 до 16 параметров в поле обзора каждой камеры. При проверках завода постоянный дисплей AVR Console от Sensei, расположенный в корпоративном офисе заказчика, служит ориентиром для руководителей и высокопоставленных клиентов, поскольку он демонстрирует надежность.

 В пользу применения автоматизированной системы теплового контроля говорит следующий пример. Для крупного производителя стали на Восточном побережье Sensei установил четыре тепловизионные камеры, две из которых были установлены в плавильном цехе и сфокусированные на печной установке, обеспечивая прямую передачу текущей температуры для предотвращения аварийного отказа, и две из которых были установлены в трансформаторной камере. По словам Томпсона: «Наш заказчик уже обнаружил три проблемы в коммутационном аппарате в течение первого дня мониторинга. Это предотвратило неминуемый сбой в работе и позволило службе технического обслуживания оперативно устранить неисправность.