בדיקות כוח נכנסות לעידן-הבדיקה המעמיקה

I. הגדרה ויעדי ליבה
זיהוי חי של ציוד חשמל מתייחס ל-בדיקה באתר של פרמטרי מצב ציוד (כגון פריקה חלקית, טמפרטורה, הרכב גז וכו') באמצעות מכשירים ניידים בזמן שהציוד פועל. זה כולל מדידה-בזמן אמת של פרמטרים אלה וכן דגימה וניתוח של דגימות נפט או גז. מטרת הליבה של תהליך זה היא:
1. זיהוי בזמן של סכנות פוטנציאליות: באמצעות בדיקות רגישות-קצרות טווח וגבוהות-, קלטו אותות חריגים במהלך פעולת הציוד (כגון פריקה חלקית, התחממות יתר, הידרדרות בידוד וכו'), וזיהוי תקלות סמויות.
2. מניעת תאונות: הימנע מהפסקות חשמל או אירועי בטיחות הנגרמים עקב ליקויים בציוד, תוך הבטחת יכולת אספקת החשמל הרציפה של רשת החשמל.
3. אופטימיזציה של אסטרטגיות תחזוקה: ספק תמיכה בנתונים לתחזוקה מבוססת-מצב, צמצם בדיקות כיבוי מיותרות- ושפר את יעילות התחזוקה.
4. יתרונות כלכליים: בהשוואה למערכות ניטור מקוונות, לזיהוי חי יש מאפיינים של השקעה נמוכה וגמישות גבוהה, והוא מתאים לקידום-בקנה מידה גדול.
II. שיטות זיהוי ועקרונות טכניים נפוצים
1. טכנולוגיית זיהוי פריקה חלקית
שיטת Ultra High Frequency (UHF): מזהה אותות גל אלקטרומגנטי בפס התדרים של 300-3000 MHz, בעל יכולת אנטי-הפרעות חזקה, מתאים למיקום פריקה פנימית ב-GIS, שנאים וכו'.
שיטה אולטראסונית: לוכדת אותות גל אקוסטיים הנוצרים בפריקה חלקית באמצעות חיישני גלי לחץ, מתאים לאבחון פגמים פנימיים בציוד כגון שנאים, ארונות מתגים וכו'.
שיטת זרם בתדר גבוה (HFCT): מזהה אותות זרם ברצועת התדרים 3-30 מגה-הרץ, בשימוש נפוץ לניטור פריקה של חיבורי כבלים, בולמי ברקים וכו'.
שיטת מתח קרקע חולפת (TEV): מזהה מתחי פולסים חולפים על פני השטח של ארונות מתגים כדי לאתר פריקה פנימית.
2. הדמיה תרמית וזיהוי אופטי
הדמיה תרמית אינפרא אדום: מזהה בעיות כמו התרופפות מפרקים, עומס יתר, הזדקנות בידוד באמצעות חלוקת טמפרטורה חריגה על משטחי ציוד, מתאים לקווי תמסורת, ארונות מתגים וכו'.
הדמיה אולטרה סגולה: מזהה אורכי גל אולטרה סגולים הנוצרים על ידי פריקה, המשמשים לזיהוי פגמים על פני השטח כגון פציעות חוטים, זיהום מבודד.
3. ניתוח כימי וגז
ניתוח גז מומס בשמן (DGA): מזהה רכיבי גז כגון H₂, CH₄, C₂H₂ בשמן שנאי באמצעות כרומטוגרפיה, כדי לקבוע את מידת הפירוק התרמי או הפריקה של חומר הבידוד.
זיהוי גז SF₆: מנתח את הלחות, הטוהר ותוצרי הפירוק (כגון SO₂, H₂S) של גז SF₆ בציוד GIS, מאבחן בעקיפין פריקה פנימית או פגמים באיטום.
4. זיהוי רטט ואקוסטי
ניתוח אותות רטט: ניטור רעידות מכניות של ציוד כגון שנאים, כורים באמצעות חיישני תאוצה, זיהוי רכיבים רופפים או עיוות מתפתל.
טכנולוגיית טביעת אצבע אקוסטית: מקליטת אותות אקוסטיים במהלך פעולתם של-מחליפי ברזים של שנאים כדי להעריך תנאים מכניים.
5. טכנולוגיות מיוחדות אחרות
ספקטרוסקופיה דיאלקטרית של דומיין תדר (FDS): מנתחת את מאפייני תדירות האובדן הדיאלקטרי של בידוד נייר-שמן כדי להעריך את רמת הלחות או ההזדקנות.
הדמיית רנטגן: חודרת כדי לזהות פגמים מבניים פנימיים (כגון בלאי מגע) ב-GIS ובציוד אחר.
III. תרחישי יישומים אופייניים וכיסוי ציוד
סוג מכשיר

טכנולוגיית זיהוי ישימה
יעד זיהוי
שַׁנַאי

ניתוח כרומטוגרפיית שמן, תרמוגרפיה אינפרא אדום, שיטת-זרם גבוה, זיהוי רעידות
עיוות מתפתל, הארקה מרובה של הליבה, פריקה חלקית, הידרדרות של בידוד-נייר שמן
ציוד GIS
שיטת-תדירות גבוהה במיוחד, ניתוח גז SF₆, שיטת אולטרסאונד, הדמיית רנטגן-
פריקה פנימית, דליפת גז, מגע לקוי של מגעים
ארון חילוף
שיטת מתח חולף, שיטת אולטרסאונד, תרמוגרפיה אינפרא אדום
פריקה פנימית, התחממות יתר של מגעים, חסימה מכנית
כבל העברת חשמל
שיטת-זרם בתדר גבוה, בדיקת פריקה חלקית של גלי תנודה, מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים
פגמים במפרקים, פריקה מקומית, הזדקנות בידוד
נתיכים

תרמוגרפיה אינפרא אדום, זיהוי זרם דליפה
הידרדרות לוחית השסתומים, ספיגת לחות וכשל באיטום
מְבַדֵד

הדמיה אולטרה סגולה, תרמוגרפיה אינפרא אדום, שיטת שדה חשמלי הרמוני
הלכלוך של פני השטח, סדקים ופגמים בבידוד פנימי

IV. תקני תעשייה ומסגרות רגולטוריות תקן לאומי
DL/T 2277-2021: מפרט את הדרישות הטכניות הכלליות למכשירי זיהוי חיים, כיסוי תנאי עבודה, שיטות בדיקה וסימון ואריזה וכו'.
GB/T 2900.50-2008: מגדיר מונחים של הנדסת חשמל ומספק תקנים בסיסיים לטכנולוגיות זיהוי.
2. תקני ארגון רשת
סדרת Q/GDW 11304: מפרטים טכניים עבור מכשירי זיהוי חיים שנוסחו על ידי ה-State Grid, מחולקים ל-21 חלקים כדי לפרט את הדרישות לציוד כגון מכשירי תרמוגרפיה אינפרא אדום ומכשירי פריקה חלקית בתדר גבוה-.
Southern Power Grid קטלוג טכנולוגיה חדש (2023): מקדם טכנולוגיות חדשות לזיהוי חי כגון בדיקת מעכב תחמוצת אבץ אלחוטית ובדיקת עכבת מגע GIS.
3. הנחיות יישום וכללי יישום
DL/T 664-2008 (אבחון אינפרא אדום), DL/T 345-2010 (אבחון אולטרה סגול): ספק הנחיות תפעוליות לשיטות זיהוי ספציפיות.
מסמכים מקומיים כגון Lu Dengyun Jian [2015] No. 45: נסח מחזורי זיהוי חיים ותהליכים בהתבסס על מאפיינים אזוריים.
V. מקרים טיפוסיים וניתוח אפקטים
מיקום פריקת ציוד GIS
מקרה: אות חריג זוהה במהלך בדיקה אולטרסאונד של GIS של תחנת משנה 500kV. בשילוב עם השיטה האולטראסונית, הוא זוהה כפריקה מושעה בתוך תעלת האוטובוס. לאחר הפירוק, אושר כי מכסה המיגון רופף.
השפעה: הימנעות מתמוטטות בידוד הנגרמת על ידי התפתחות מתמשכת של פריקה, הפחתת הפסדים כלכליים ישירים של למעלה מ-10 מיליון יואן.
2. כרומטוגרפיה חריגה של שמן שנאי
מקרה: ניתוח הגזים המומסים בשמן הראה שריכוז ה-C₂H₂ עלה על התקן, מה שמעיד על פריקת קשת פנימית. השבתה בזמן לצורך תחזוקה העלתה שהמגעים של מחליף הברזים נשרפו.
השפעה: מנע תאונות פיצוץ שנאים והבטיח את יציבות רשת החשמל האזורית.
3. זיהוי פריקה חלקית של כבל רשת הפצה
מקרה: בדיקת הפריקה החלקית של גל תנודה זיהתה פגם במפרק הביניים של כבל 10kV. דיוק המיקום הגיע ל-0.5 מטר. לאחר ההחלפה, כמות הפריקה החלקית הופחתה לטווח הבטוח.
השפעה: צמצום זמן הפסקת המשתמש ומחווני אמינות אספקת החשמל משופרים.
VI. אתגרים טכניים ומגמות פיתוח
1. אתגרים נוכחיים
עמימות סף: שיטות זיהוי מסוימות (כגון TEV) חסרות תקן שיפוט אחיד והן מסתמכות על ניסיון.
דיכוי הפרעות: הפרדת אותות בסביבות אלקטרומגנטיות מורכבות היא קשה (כגון ההשפעה של רעשי רקע של תחנת משנה על זיהוי UHF).
שילוב נתונים: עדיין צריך להתגבר על ניתוח האינטגרציה והאבחון החכם של נתוני זיהוי מרובי-מקורות.
2. כיוונים עתידיים
שדרוג חכם: שלב אלגוריתמי AI כדי להשיג סיווג אוטומטי של פגמים והערכת סיכונים.
זיהוי ללא-מגע: קדם טכנולוגיות חדשות כגון ספקטרוסקופיה נגרמת בלייזר (LIBS) ו-Terahertz Imaging.
אינטגרציה של האינטרנט של הדברים: בניית פלטפורמת ענן לזיהוי נתונים, תמיכה באבחון מרחוק ותחזוקה חזויה.