Мониторинг температуры защищает от низкого

Jul 19, 2023

Раннее обнаружение повышенных температур помогает избежать сбоев, связанных с оборудованием распределения электроэнергии, и незапланированных остановок. Беспроводные технологии делают внедрение этого решения по профилактическому обслуживанию практичным и экономичным.

Производство электроэнергии и связанные с ней системы распределения высокого напряжения (ВН) и среднего напряжения (СН) являются критически важной инфраструктурой на электростанциях и других объектах. Решающая роль этой инфраструктуры привлекла большое внимание и инвестиции для улучшения мониторинга (см. «Содействие прогнозному обслуживанию электроэнергетических активов с помощью стратегий повсеместного измерения» в апрельском выпуске журнала POWER за 2017 год).

Что в некоторой степени упускается из виду, так это распределение низковольтной энергии (LV) с напряжением 600 В и ниже, которое включает в себя распределительные устройства, блоки распределения энергии, центры управления двигателями и другие важные электрические активы низкого напряжения. Они присутствуют практически на каждом промышленном и коммерческом объекте.

Распределение электроэнергии низкого напряжения имеет историю недостаточного инвестирования, что подвергает компании постоянно растущему риску сбоев и незапланированных отключений электроэнергии — событий, которые можно предотвратить с помощью доступных технологий мониторинга. Отказы активов всегда обходятся операторам дорого и обходятся намного дороже, чем внедрение технологий, обеспечивающих непрерывный мониторинг.

Владельцы и операторы с болью осознают как твердые, так и мягкие долларовые издержки, связанные с незапланированными отключениями электроэнергии. Помимо финансовых затрат, сбои создают серьезные проблемы с безопасностью и ненужные риски для сотрудников и операторов активов, что приводит к неизбежным затратам, которые невозможно измерить, но они очень значительны.

При рассмотрении широкого спектра типов низковольтного оборудования основные виды отказов большинства оборудования часто можно предсказать и предотвратить путем мониторинга опережающего индикатора, которым является неожиданное повышение температуры, чаще всего вызванное ослаблением или выходом из строя соединений, перегрузкой и коррозией.

Хотя проблемы с активами НН, оставленные невыявленными и невылеченными, могут привести к окончательному и внезапному отказу в виде аварийного замыкания или пожара, основная причина обычно прогрессирует постепенно с течением времени. Традиционный мониторинг, если он вообще проводится, носит периодический характер и часто не фиксирует медленное развитие неисправности.

В этой статье подчеркивается важность постоянного мониторинга этих активов, объясняется, почему температура является вызывающей беспокойство переменной, и описывается, как беспроводные технологии могут обеспечить лучшие решения для мониторинга температуры.

Электрические активы проектируются и оцениваются в соответствии со строгими спецификациями Американского национального института стандартов (ANSI) или Международной электротехнической комиссии (IEC) с конкретными эксплуатационными параметрами. Ослабленные соединения, неправильные контакты и коррозия уменьшают площадь поверхности, по которой проходит ток, увеличивая накопление тепла там, где контакт остается. Когда накопление тепла превышает допустимую температуру актива, возникают более серьезные поломки.

В наименее критическом случае перегрев просто расплавляется, не повреждая другие элементы. Однако затронутая фаза фактически отключается, что приводит к потере одной фазы на выходе. Большую озабоченность вызывает миграция избыточного тепла в проводники, что в конечном итоге приводит к повреждению изоляции, приводящему к короткому замыканию между фазами или между фазами и землей.

Ослабление соединения может стать прерывистым и вызвать достаточно сильную дугу, которая затронет близлежащие фазы или заземленные конструкции, вызывая короткое замыкание. Дуговые замыкания могут вызвать чрезвычайно опасную вспышку дуги высокопроводящей плазмы, поскольку металлические проводники испаряются, создавая быстро распространяющийся взрывной взрыв. Образующаяся ударная волна содержит расплавленный металл и осколки, которые могут повредить другие части оборудования и ранить находящийся рядом персонал.

Очевидно, что температура является ключевой переменной для прогнозирования надвигающегося отказа. По этой причине некоторое последующее оборудование, такое как двигатели, ИБП, сетевое оборудование и панели управления, может уже включать в себя мониторинг температуры, сигнализацию и блокировку.