전력 변압기 모니터링: 단순한 데이터 수집이 아닌 의사결정 시스템 

그들이 이야기할 때전력 변압기 모니터링, 많은 사람들이 화면의 그래프와 "모든 것을 스스로 측정하는"센서를 즉시 상상합니다. 물론 이것이 기본이지만 가장 큰 실수는 장비 세트를 구입하고 설치하면 이제 작동한다고 생각하는 것입니다. 사실 이것은 이야기의 시작에 불과합니다. 주요 작업은 데이터를 해석하고, 인과 관계를 구축하는 것입니다. 그리고 가장 어려운 것은 어떤 편차가 정말 중요한지, 어떤 편차가 현재로서는 간단히 주의를 기울일 수 있는지 결정하는 것입니다. 변전소에 값비싼 시스템이 있는 것을 자주 보는데 분기에 한 번만 확인하고 그 후에만 보고서를 생성합니다. 그러다가 변압기가 갑자기? 실패합니다. 모니터링은 고혈압 환자의 혈압을 재는 것과 같은 일상이다. 수치는 정상일 수 있지만 추세는 이미 우려스럽습니다.

온도에서 가스까지: 추적해야 할 정말 중요한 것은 무엇입니까?

측정 지점의 올바른 선택은 전력 변압기 모니터링의 중요한 부분이기 때문에 고전적인 온도부터 시작하겠습니다. 단순히 상단 커버의 온도를 측정하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 권선 사이의 온도 구배, 활성 부품의 온도 및 장비의 핫스팟 값이 중요합니다. 도시 변전소 중 한 곳에서 사례가 있었습니다. 변압기 하우징에 설치된 센서는 안정적인 65°C를 나타냈지만 정기적인 열화상 조사(온라인으로 수행되지 않음)에 대한 차등 분석에서는 버스 접촉 영역의 국지적 과열이 밝혀졌습니다. 점검 결과 접촉 불량이 원인인 것으로 밝혀졌습니다. 센서가 특정 물체의 특성을 고려하지 않은 표준 설계에 따라 장착되었기 때문에 온라인 모니터링 시스템에서는 이를 감지하지 못했습니다. 이후에는 진단 효율성을 높이기 위해 센서 배치 방식을 수정해야 했습니다.

다음 계층은 가스 보호 및 크로마토그래피 분석입니다. DGA(용존 가스 분석)는 오일 변압기에 필수입니다. 하지만 여기에도 함정이 많습니다. 과잉의 수소나 메탄을 맹목적으로 믿을 수는 없습니다. 주요 비율(C2H2/C2H4, CH4/H2, C2H4/C2H6 비율)을 살펴봐야 합니다. 이를 바탕으로 Rogers 또는 Dornenburg에 따른 결함 분류가 구축됩니다. 종종 실험실에서는 해석 없이 단순히 농도가 포함된 표를 보냅니다. 그리고 운영 담당자가 항상 이를 읽는 방법을 아는 것은 아닙니다. 에너지 회사의 고객을 위해 우리는 항상 테스트 기록과 추세 그래프가 포함된 변압기 카드를 만듭니다. 이것이 역학을 볼 수 있는 유일한 방법입니다. 에틸렌(C2H4)의 급격한 증가는 700°C 이상의 온도에서 오일이 열분해된다는 확실한 신호이며, 종종 접촉 불량과 관련이 있습니다. 그리고 아세틸렌(C2H2)은 이미 방전되었습니다.

세 번째로 과소평가된 매개변수는 전력 변압기 모니터링 시 습기입니다. 기름과 종이 단열재의 수분은 주요 적입니다. 전기 강도를 감소시키고 노화를 가속화합니다. 온라인 습도 센서는 변덕스럽고 교정이 필요합니다. 확장기의 이슬점을 모니터링하는 것은 좋은 대안입니다. 중요한 것은 절대값이 아니라 변화율, 즉 급격한 증가는 누출 또는 셀룰로오스 분해를 신호합니다.

?철? 그리고 "소프트웨어": 제안의 바다에 빠지지 않는 방법

시장에는 단순한 원격 측정 모듈부터 복잡한 AI 플랫폼에 이르기까지 전력 변압기 모니터링을 위한 시스템이 넘쳐납니다. 선택은 작업에 따라 다릅니다. 중앙 변전소, 에너지 집약적 산업 등 중요한 대상의 경우 계전기 보호, 냉각, 가스 분석 및 부분 방전의 데이터를 결합하는 통합 시스템이 필요합니다. 예를 들어, 때때로 Qualitrol 또는 Weidmann 제품과 같은 솔루션을 파트너로부터 선택하여 러시아 규정 및 운영 조건에 맞게 조정합니다.

그러나 6-10/0.4 kV 배전망의 경우 종종 초과 지불할 필요가 없습니다. 여기에서는 GSM을 통한 데이터 전송을 통한 온도 및 부하 모니터링과 같은 포인트 솔루션이 더 효과적입니다. 가장 중요한 것은 장치가 안정적이고 작동 전류 회로의 서리 및 전압 강하를 "생존"한다는 것입니다. 여러 번 나는 펌웨어가 "비행"하거나 전원 공급 장치가 고장나는 것을 보았습니다. 이제 우리는온주 Qiaonasen 전기 설비 유한 공사고객을 위한 장비를 선택할 때 우리는 항상 아름다운 브로셔가 아닌 기후 챔버의 테스트 보고서와 유사한 시설의 실제 리뷰를 봅니다. 우리의 웹사이트https://www.qnasen.ru당사는 고전압 및 저압 송배전 솔루션 전문 기업이지만 모니터링 시스템은 별도의 제품이 아닌 전체 인프라의 일부임을 잘 알고 있습니다. 이는 기존 SCADA 및 자동화된 프로세스 제어 시스템과 인터페이스되어야 합니다.

가장 큰 골칫거리는 다양한 시스템의 데이터를 통합하는 것입니다. 특히 장비의 제조 연도가 서로 다른 경우 더욱 그렇습니다. 오래된 변압기에는 아날로그 센서가 있을 수 있고, 새 변압기에는 디지털 출력이 있을 수 있습니다. 게이트웨이와 변환기를 사용해야 합니다. 그리고 여기서 교환 프로토콜에 문제가 자주 발생합니다. IEC 61850은 좋지만 여전히 많은 사이트에서 Modbus RTU를 사용합니다. 우리 회사의 전문가들은 호환되는 장비를 선택하고 데이터 교환 설정을 돕는 "통합자" 역할을 해야 하는 경우가 많습니다.

부분 방전: 경험이 필요한 미묘한 진단

부분 방전(PD) 모니터링은 최고 수준입니다. 비용이 많이 들고 설치가 어렵지만 때로는 이것이 초기 단계에서 단열재의 결함을 발견할 수 있는 유일한 방법입니다. CR 사실을 기록하는 것이 사형 선고가 아니라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 내부, 표면, 코로나 등 방전 유형을 결정해야 합니다. 이를 위해 펄스 형태, 위상 분포, 네트워크 전압과의 연결을 분석합니다.

우리는 어떻게든 110kV 변압기에 영구 PD 모니터링 시스템을 설치했습니다. 배경이 높아졌지만 안정적이었습니다. 6개월 후, 특정 전압 단계에서 특징적인 임펄스 클러스터가 나타났습니다. 분석 결과 장벽을 따라 표면 방전 징후가 나타났습니다. 내부 검사(수리를 위해 꺼냈을 때) 중에 고체 단열재 표면에서 추적 흔적이 발견되었습니다. 즉, 누출된 씰을 통해 습기가 유입되었습니다. 지속적으로 모니터링하지 않으면 결함이 더욱 발전하여 고장이 날 수 있습니다.

그러나 여기에는 전력 변압기 모니터링에 대한 뉘앙스가 있습니다. 사이리스터 드라이브나 주변 장비의 강한 간섭으로 인해 유용한 신호가 완전히 "막힐" 수 있습니다. 고주파 변류기(HFCT)는 주의 깊게 설치해야 하며 복잡한 필터링 알고리즘을 사용해야 합니다. 이는 "박스형" 솔루션이 아닙니다. 각 사례는 개별적입니다.

실무와 경제성: 모니터링이 성과를 낼 때와 그렇지 않을 때

시스템 구현에는 자본 비용이 듭니다. 그들을 정당화하기 위해 우리는 말로 계산하지 않습니다. 주요 절감 효과는 긴급 가동 중단 시간과 비용이 많이 드는 수리를 방지하는 것입니다. 전력 변압기를 교체하거나 정밀 검사하는 비용은 모니터링 시스템 비용보다 몇 배 더 높습니다. 그러나 에너지 공급 부족으로 인한 피해, 벌금, 비상 승무원 비용, 물류 비용을 정확하게 계산해야합니다.

두 번째 포인트는 유지 관리의 최적화입니다. "일정에 따른" 일상적인 유지 관리에서 전환하시겠습니까? 실제 상태(TOFS)에 기반한 유지 관리를 수행합니다. 이를 통해 자재, 인건비를 절약할 수 있으며 무엇보다도 불필요한 장비 가동 중단을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 가스 및 수분 분석이 안정적이라면 오일 청소 서비스 간격을 연장하는 것이 안전합니다.

세 번째로 덜 분명한 점은 서비스 수명을 연장하는 것입니다. 유능한전력 변압기 모니터링심각한 과열을 허용하지 않고 부하를 제어할 수 있으므로 단열재의 노화가 느려집니다. 이는 새로운 장비에 대한 자본 투자를 직접 연기하는 것입니다. 우리 프로젝트에서 우리는 항상 고객의 관심을 이것에 집중합니다. 이것은 비용이 아니라 신뢰성에 대한 투자와 큰 비용의 연기입니다.

실수와 결론: 현장 작업이 나에게 가르쳐준 것

실제로 모든 것이 순조롭게 진행된 것은 아닙니다. 품질을 향상시키기 위해 변압기 탱크에 진동 센서를 설치하는 프로젝트가 있었습니다.전력 변압기 모니터링초기 단계에서 자기 회로의 상태를 진단합니다. 장치의 판독값은 이상하고 불안정한 것으로 나타났습니다. 이는 냉각 팬의 작동과 심지어 외부 바람의 방향(변전소는 개방형임)에 크게 의존했습니다. 결국, 유용한 진단 정보를 추출할 수 없었고, 센서 구입 및 설치 비용이 낭비되었습니다. 이 상황에서 결론은 간단합니다. 모든 진단 방법이 보편적인 것은 아닙니다. 진동 분석은 회전 기계에 적합하지만 변압기의 경우 적용이 매우 제한적이며 실제 물체에서는 거의 달성할 수 없는 이상적인 환경 조건을 생성해야 합니다.

데이터 전송과는 다른 이야기입니다. 우리는 통신 채널을 절약하고 지형이 어려운 지역에 무선 모뎀을 설치했습니다. 패킷 손실이 40%에 도달했습니다. 데이터에는 공백이 있었고 추세는 비뚤어지게 구축되었습니다. 우리는 그것을 다시 하고 광섬유를 깔아야 했습니다. 이제 이것은 철칙입니다. 먼저 통신 채널의 신뢰성을 평가한 다음 하드웨어를 선택하십시오.

아마도 내릴 만한 가치가 있는 주요 결론은 모니터링 시스템이 결정을 내리지 않는다는 것입니다. 그녀는 단지 정보를 제공할 뿐입니다. 핵심 링크는 요약 데이터를 보고 특정 변압기의 이력과 작동 조건을 알고 균형 잡힌 결론을 내릴 수 있는 사람, 즉 엔지니어입니다. 자동 진단 시스템과 결론 도출은 훌륭하지만 보조 역할만 해야 하며 전문가를 대체해서는 안 됩니다. 그러므로 도입하는전력 변압기 모니터링, 동시에 직원을 교육하고 프로세스의 물리학을 설명하는 동시에 "보고서 생성" 버튼이 화면의 어디에 있는지 보여주는 것이 필요합니다. 이것이 없으면 가장 비싼 시스템이라도 쓸모없는 장난감으로 변합니다.