خلفية الخطة

تُستخدم المحولات الكهربائية الكبيرة في محطات التحويل بشكل رئيسي كمحولات تخفيض الجهد العامة لنقل وتوزيع الكهرباء، وهي الجزء الأساسي في محطة التحويل. تتميز بسعة كبيرة وبيئة عمل قاسية، مما يشكل مخاطر أمنية لفنيي الصيانة أثناء التفتيش. في حالة حدوث عطل أو حريق، قد يتسبب ذلك في خسائر كبيرة في الأرواح والممتلكات، ويؤثر على التشغيل الطبيعي لنظام نقل الكهرباء في المنطقة. تشمل الأعطال الرئيسية للمحولات الكهربائية حالياً: انسداد المبردات مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة زيت المحول الرئيسي، وشيخوخة العزل الصلب، وكلها مرتبطة بشذوذ في درجة الحرارة. لذلك، يعد مراقبة درجة حرارة المحولات الكهربائية وسيلة فعالة لاتخاذ تدابير وقائية، وتحليل بيانات درجة الحرارة يمكن أن يساعد في استنتاج حالة تشغيل المحول، وتقديم خدمات اتخاذ القرار لفنيي الصيانة عند وجود ظواهر غير طبيعية.

مقدمة الخطة

نظرة عامة على الخطة

يتكون النظام بشكل رئيسي من كاميرا مزدوجة الأشعة تحت الحمراء الأمامية، وبرمجيات كشف درجة الحرارة واللهب. يتم إجراء مراقبة مستمرة على مدار 24 ساعة لمجال درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء للأجهزة التي تكشفها الكاميرا. عند حدوث شذوذ، وبناءً على قيم درجة الحرارة المقاسة ميدانياً، يتم تقديم توصيات بمستوى الصيانة، مثل التوصية بإيقاف التيار الكهربائي للصيانة عند حدوث تغير كبير في درجة الحرارة؛ وعند حدوث حريق، يتم الإبلاغ التلقائي عن الحريق، وعرض تقدم التعامل مع الحادث في الموقع بشكل مباشر من خلال عرض ثلاثي الأبعاد وفيديو مباشر، لتوجيه التعامل الآمن والمنظم مع حالة الطوارئ. يهدف النظام إلى مراقبة واستشعار مخاطر الحريق في محطات تبديل التيار.

السيناريوهات المناسبة

• المحولات الكهربائية التقليدية: مناسبة لمحولات الزيتية والمحولات الجافة بمستويات جهد مختلفة (10 كيلو فولت - 1000 كيلو فولت)، لتحقيق مراقبة درجة الحرارة اليومية ومخاطر الحريق.
• المحولات التي تعمل بأحمال عالية: مراقبة خاصة للمحولات التي تعمل بأحمال عالية خلال ذروة استهلاك الكهرباء أو ظروف تشغيل خاصة، لاكتشاف الشذوذ في درجة الحرارة ومخاطر الحريق الناتجة عن التحميل الزائد في الوقت المناسب.
• المحولات القديمة: للمحولات التي خدمت لفترة طويلة وتدهورت خصائص العزل فيها، يتم مراقبة مجال درجة الحرارة بدقة وكشف اللهب لمتابعة حالة الجهاز الصحية في الوقت الحقيقي، والوقاية من الأعطال المفاجئة.
• محولات محطات التحويل الخارجية: مناسبة للبيئات الخارجية المعقدة، تضمن استقرار نظام مراقبة المحولات في ظروف مناخية مثل درجات الحرارة العالية، الأمطار الغزيرة، والعواصف الرملية.

الوظائف الأساسية

المزايا التقنية

• تمييز اللهب عالي الموثوقية: تعتمد خوارزمية كشف اللهب على التعلم العميق، وتتمتع بقدرة عالية على مقاومة التداخل، وتستطيع التمييز بفعالية بين اللهب والضوء والانعكاسات، مع معدل إنذار كاذب أقل من 0.1%.
• القدرة على العمل في جميع الأحوال الجوية: تتمتع معدات النظام بدرجة حماية IP66، وتعمل في نطاق درجات حرارة من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية، وتدعم مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي والتآكل بالملح، مما يضمن استقرار التشغيل في البيئات القاسية.

حالات تطبيقية

الحالة الأولى: محطة تحويل طاقة متجددة معينة

• خلفية المشروع: تحتوي هذه المحطة على عدة محولات جافة، وبيئة التشغيل معقدة، مع متطلبات عالية لمراقبة درجة الحرارة ومخاطر الحريق.
• تنفيذ الحل: استخدام نظام مراقبة مجال درجة الحرارة وكشف اللهب، بالتكامل مع متطلبات إدارة الأتمتة لمحطة الطاقة المتجددة، وتحقيق الربط والتكامل مع نظام مراقبة المحطة.
• نتائج التطبيق: يراقب النظام تغيرات درجة حرارة المحولات في الوقت الحقيقي، ويضبط تلقائياً حالة تشغيل مراوح التبريد، مما يقلل استهلاك الطاقة بنسبة 15٪؛ كما نجح في الإنذار المبكر مرتين عن حرائق صغيرة ناجمة عن شيخوخة مواد العزل، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر لمحطة الطاقة المتجددة.