Решения для мониторинга трансформатора

Трансформаторы – важная часть системы «smart grid», также как и системы передачи и распределения. Онлайн мониторинг состояния трансформатора может предотвратить перерыв в электроснабжении. Важно не допускать перерыв в электроснабжении, т.к. восстановление электроснабжения является дорогостоящим. Надежность электроэнергии является одним из главных требований, поэтому трансформаторы чрезвычайно важны. Однако при защите и контроле в сети трансформаторы являются одними из самых дорогих оборудований.

Мониторинг силовых трансформаторов мощностью более 60 МВА, является очень знакомым понятием для энергетических компаний, которые в настоящее время занимаются продлением их срока службы. Эти системы мониторинга трансформатора могут стоить от 10,000$ до 100,000$. Если приборы для контроля трансформатора дают сбой из-за погоды, и в результате этого происходит потеря электроснабжения или отказ оборудования, потребители становятся пострадавшими из-за потери электроснабжения.

Контроль силового трансформатора на подстанции устанавливает рынок. Элементы трансформатора являются дорогими и поэтому требуют усиленного контроля. Контроль изоляции, температуры и концентрации различных газов в трансформаторе происходит ежедневно. Однако новый рынок формируется для трансформатора, который наделен контролем, т.е. трансформаторы, находящиеся под постоянным контролем.

Мониторинг в наши дни

Новейшая тенденция мониторинга трансформатора – мониторинг вторичного трансформатора, при помощи которого энергетическая компания начинает контролировать подключенные трансформаторы. Как правило мощности этих трансформаторов находятся в пределах от 10 KВA до 5 MВA. Эти вторичные трансформаторы производят измерения напряжения и тока, для того чтобы обнаружить состояние нагрузки и температуры. Технические средства, являются одним из ключевых моментов этого рынка, который варьируется от продавца к покупателю. Кроме того, некоторые вторичные трансформаторы способны измерять концентрации различных газов, а также могут определять дефекты в трансформаторе на ранней стадии их развития.

Вторичные трансформатора передают данные энергетической компании по сети для дальнейшего их рассмотрения. Главные преимущества: средства обнаружения хищения электроэнергии, уведомление о потере электроснабжения и управление данными для программ вольт/вар (В/ВАР) контроля и В/ВАР оптимизации.

Хищение электроэнергии – актуальная тема, с которой энергетические компании очень часто сталкиваются. На протяжении экономического спада хищение электроэнергии значительно увеличивается, и это проблема становится более частой, чем можно было бы ожидать: наблюдается тысячи случаев хищение электроэнергии каждый месяц. Хищение электроэнергии может стоить энергетической компании от 1 процента до 3 процентов их дохода, который для крупной промышленности равняется приблизительно 6 миллиардам долларов. Предоставляя энергетическим компаниям данные в реальном времени мониторинг вторичного трансформатора помогает избежать хищения электроэнергии. Мониторинг вторичного трансформатора также предоставляет электроэнергетическим компаниям расширенное уведомление о потере электроснабжения. Контролируя трансформаторы в режиме реального времени, энергетические компании способны отправить рабочих в проблемную область без задержки времени на то, чтобы уведомить и зарегистрировать необходимость отключения потребителей. Это очень важно, т.к. мониторинг трансформатора позволит значительно уменьшить время простоя и для потребителя и для энергетической компании. Если энергетическая компания не обеспечивает требуемую мощность потребителям, то она тем самым теряет прибыль; кроме того, компании (потребители), которые потеряли электропитание, теряют деньги. Согласно исследованию Lawrence Berkeley, работающего в Национальной лаборатории отключение электричества в США ежегодно обходится стране приблизительно в 80 миллиардов. Точный контроль позволит энергетическим компаниям лучше обслуживать своих клиентов в течение более быстрого времени, уменьшить время простоя, приводя в целом к удовлетворению клиентов и к общей выгоде.

Цель любой энергетической компании: защита оборудования для того, чтобы обеспечить меньшие затраты. Оптимизация продолжительности жизни трансформаторов неотъемлемая часть мониторинга, т.к. трансформаторы самая многочисленная и важная часть энергетической компании. Согласно исследованию фирм Frost и Sullivan современные энергетические компании сталкиваются с стареющей инфраструктурой, где средний возраст трансформатора составляет 37 лет, а его эксплуатационный ресурс составляет 40 лет. В США и Канаде приблизительно 50–60 миллионов распределительных трансформаторов, оборудованных мониторингом вторичного трансформатора, составляют значительную часть этих энергетических компаний. Мониторинг трансформаторов позволяет энергетическим компаниям должным образом содержать и поддерживать их стареющие трансформаторы. Мониторинг трансформаторов дает возможность увеличить надежность, планировать ремонт и обслуживание, в зависимости от реального состояния трансформатора. В настоящее время, большинство программ мониторинга нуждаются в ежегодном осмотре специалистов. Это необходимо для оценки чтобы увидеть произошли ли изменения, помогло ли оборудование мониторинга, или оно неэффективно использует ресурсы энергетической компании.

Чтобы прогрессировать до истинной «smart grid», энергетические компании должны будут продвигаться по пути внедрения более новых технологий, таких как мониторинг вторичного трансформатора. База данных для программы мониторинга должна разрабатываться экспертами. При мониторинге распределительного трансформатора дополнительные приложения «smart grid» позволяют осуществлять В/ВАР контроль (ВВК), В/ВАР оптимизацию (ВВО) и уменьшение падения напряжения (УПН). Понижая уровни напряжения, или контролируя напряжение потребителя, эти программы позволяют энергетическим компаниям обеспечивать большую эффективность использования мощности. Устройства мониторинга трансформатора могут также содержать средство оперативных данных, необходимых для управления программой автоматизации управления. Добавляя к контролируемому трансформатору программы В/ВАР контроля и, В/ВАР оптимизации мы добавляем функциональность, которая помогает поддержать более эффективно функционировать и контролировать эти менее дорогостоящие, но все же значимые элементы.

Любой мониторинг оборудования не эффективен без оценки, которую дает программное обеспечение. Есть множество баз данных, которые разрабатываются для конкретного оборудования. Нагрузка трансформатора – важный фактор, который электроэнергетические компании поддерживают на требуемом уровне, для того, чтобы использовать свое оборудование экономично. Включая контроль нагрузки электроэнергетические компании осуществляют управление оборудованием. Требуемая нагрузка увеличивает коэффициент полезного действия (КПД) и продлевает срок эксплуатации трансформатора. Чтобы управлять своим оборудованием, направляя трудовые ресурсы автоматически в проблемные области некоторые энергетические компании могут сосредоточиться на геопространственном анализе. Другие энергетические компании могут сосредоточиться на качестве электрической энергии, обнаружении хищения электроэнергии, безопасности, соответствии напряжения требуемому уровню и местоположении повреждения. И наконец, немаловажный параметр трансформатора – температура. Энергетические компании могут контролировать температуру трансформатора при помощи программного обеспечения.

Будущее контроля

Приближение к «smart grid» важно для электроэнергетических компаний. Вторичный контроль трансформатора предоставляет необходимую информацию для энергетической компании. Эта информация поступает в режиме реального времени, позволяя энергетической компании избежать аварии.

Есть многочисленные параметры, контроль которых осуществляют эти приложения. Трансформаторы – одни из самых мощных оборудований энергетической компании и контроль поможет продлить их срок эксплуатации. Однако, наблюдение за большим количеством трансформаторов являются сложной задачей без надлежащего опыта.

IUS Technologies недавно разработала новую технологию мониторинга трансформатора – TM100, которая предоставит энергетическим компаниям множество информации, обеспечит более глубокий контроль многих элементов трансформатора. TM100 позволяет энергетическим компаниям контролировать истинное напряжение и ток, температуру и осуществлять хроматографический анализ растворенных в масле газов (ХАРГ). Эти различные измерения энергетическая компания получает в режиме реального времени. Встроенное программное обеспечение представляет состояние нагрузки и дополнительную информацию о том: нормально ли это, неправильно или опасно. Температура дополнительно разбита на категории: чтобы можно было зафиксировать, когда температура трансформаторов нормальна, неправильна или опасна. ХАРГ – концентрации различных газов, таких как: водород, метан, одноокись углерода, этан, этилен и ацетилен. Происходит анализ и в результате на мониторе появляется ответ: это нормально, неправильно, или опасно. Уведомление о состоянии газов предоставит энергетическим компаниям на состояние элементов внутри трансформатора. Вооруженные этой информацией, энергетические компаниям могут эффективнее использовать свое оборудование и гарантировать продолжение эксплуатации и ограничить повреждения.

Контроль трансформатора помогает расположить по приоритетам и наметить надлежащее управление трудовыми ресурсами, улучшая эффективность и уменьшая затраты на оплату труда. Надежность, минимальные затраты на обслуживание и защита оборудования является одними из ключевых факторов для того, чтобы понять, что контроль абсолютно крайне важен для будущего промышленности и «smart grid».

Контроль трансформатора имеет свои преимущества, но главное также внедрение других приложений «smart grid», таких как В/ВАР оптимизация, В/ВАР контроль и управление отключением электричества, которые значительно повышает эффективность. При помощи приложений «smart grid», энергетические компании, с большей вероятностью, оправдают инвестиции в технологии контроля трансформатора. Применение контроля трансформатора оправдает себя через восемь – десять лет, когда энергетические компании перейдут из обычной электрической сети, от ее устарелого прошлого, до «smart grid» будущего.

IUS Technologies развивает продукты, которые осуществляют прогресс американских энергетических компаний к надежной «smart grid», посредством автоматизации управления. IUS Technologies и недавно появившаяся система «smart grid», включая умные датчики, автоматизацию управления и системы мониторинга, осуществляют контроль трансформаторов.