Estratgias para a Seleo de Monitoramento de disjuntores

Resumo

Diagnstico e monitoramento pode ser usado para otimizar as prticas de manuteno, substituio e utilizao de disjuntores envelhecidos. Prticas de monitoramento devem ser selecionados com expectativas realistas. Tcnicas e estratgias de controlo dos disjuntores de circuito pode variar dependendo da aplicao. Algumas tcnicas de monitorizao no fornecem benefcios suficientes para justificar o custo e esforo. Por outro lado, a seleo adequada de monitoramento pode trazer benefcios significativos. Um novo "Guia IEEE para a Seleo de Monitoramento para Circuit Breakers" foi publicado. Ele descreve a maioria das opes de monitoramento, e inclui o importante papel e aplicao de modos e anlises de efeitos de falha. Vrias tcnicas e estratgias de monitorizao so avaliados utilizando o novo guia como uma referncia para a seleo a monitorizao mais adequada para uma determinada aplicao.IntroduoPrticas para minimizar os custos de manuteno e maximizando o retorno sobre o equipamento tomaram o centro do palco. A importncia de manter o equipamento do sistema de alimentao, especialmente disjuntores, aumentou. O nus da manuteno do disjuntor est a aumentar devido ao envelhecimento equipamentos, expanso do sistema e requisitos de confiabilidade do cliente. Como o envelhecimento disjuntores aproximar seus limites nominais, mas so foradospara permanecer em servio, as suas necessidades de manuteno aumentam. Tcnicas eficazes de acompanhamento so necessrios para fornecer avaliao contnua condio, identificar problemas e, em alguns casos, prever falhas e problemas antes que eles se tornem crticos.

Avanos na tecnologia de continuam a fornecer mtodos mais eficientes e confiveis para determinar as necessidades de manuteno. importante ter uma compreenso clara das diferenas entre as diversas tcnicas de monitoramento. Hoje em dia, o controlo disjuntor pode ser realizada quer com tcnicas de teste em linha ou fora de linha. Em alguns casos, a implementao de monitoramento on-line uma nova prtica e envolve novas tecnologias. Esses conceitos devem ser entendidas em todas as reas de monitoramento do disjuntor para beneficiar plenamente esta tecnologia.

Circuito estratgias de monitoramento do disjuntor so quase to diversas como o equipamento, a que so aplicadas, mal aplicado, ou mal compreendido. importante ter em conta a inter-relao da idade disjuntor, os detalhes da aplicao, as consideraes de risco e fatores econmicos na seleo de monitoramento. Alm disso, a compreenso de modos de falha, as causas e efeitos de um determinado auxiliares do disjuntor na seleo de controlo eficaz do disjuntor.

Um grupo de trabalho patrocinado pelo Comit Aparelhagem da Sociedade de Engenharia IEEE Poder preparou um C37.10.1 "Guia IEEE para a Seleo de Monitoramento para Circuit Breakers". O guia descreve muitas opes para disjuntores de monitoramento, no entanto, no se destina a falhas de endereos associados proteo e controle. A principal inteno deste artigo discutir vrias maneiras de usar eficazmente este guia de monitoramento. Um breve resumo do contedo do guia apresentado.Propriedades disjuntor

Um disjuntor de circuito no deve ser visto como um nico componente, mas como um sistema. Este "sistema" consiste em vrios componentes; incluindo circuitos de controle, interruptores, mecanismos de comando, isolamento, e uma vasta gama de equipamentos auxiliares. Porque disjuntores podem variar muito em design e aplicao, essencial para compreender e identificar determinadas propriedades do disjuntor para aplicar o teste adequado, soluo de problemas e tcnicas de diagnstico e monitoramento. tambm importante ter em conta a inter-relao entre a funcionalidade de componentes no sistema de fornecimento de energia.

A principal funo de um disjuntor interromper caractersticas especificadas do atual com um determinado conjunto de condies. Existem vrios mtodos para a interrupo de corrente, alguns simples e um pouco mais complexo. til para categorizar vrias propriedades de disjuntores devido diversidade do design disjuntor e aplicao.

O mtodo de interrupo provavelmente a propriedade mais importante e bvia. Por exemplo, o pessoal de manuteno geralmente referem-se a um tipo ou estilo de um disjuntor por meio de interrupo e mtodo destinam. Desde interrupo da corrente ocorre em leo, ar, vcuo e SF6, foram adotados nomes como leo a granel, SF6 soprador, e ar-blast para melhor descrever um disjuntor.

Mecanismos operacionais (dispositivos e sistemas de armazenamento de energia) so classificados por seu mtodo de armazenamento de energia. Requisitos para os mecanismos que utilizam solenides, molas, pneumtica, hidrulica ou de monitorizao podem ser significativamente diferentes.

Os disjuntores podem ter um nico mecanismo operacional agrupados para todos os trs plos ou um mecanismo individual para cada plo. A complexidade do esquema do disjuntor de controle est diretamente relacionado com diversas complexidades, incluindo operao plo independente ou sistemas sincronizados de fase.Monitoramento e mediesA principal razo para o monitoramento fornecer informaes de diagnstico que pode ser usada para tomar decises sobre as condies do equipamento. Parmetros de medio devem ser cuidadosamente selecionadas para proporcionar o maior benefcio de diagnstico.

Tcnicas de monitoramento disponveis vo do simples ao complexo. Mais sistemas de monitoramento avanados empregam recursos de diagnstico, tais como a inteligncia artificial (sistemas especialistas, redes neurais, lgica fuzzy e algoritmos genticos) [1].

Muitos componentes e subsistemas de contribuir para o bom funcionamento do disjuntor. A monitorizao deve identificar a condio de uma parte substancial de subsistemas ou, pelo menos, os subsistemas chave necessrios para a operao bem sucedida para ser eficaz. Antes de selecionar o monitoramento pode ser til para definir e classificar tais componentes e subsistemas. O sistema de circuito disjuntor pode ser decomposto no seguinte [2].1) Componentes da tenso de servio: Consiste em principais e de arco de contatos, resistores e capacitores, auxiliares e isolamento principal terra (buchas, leo, vcuo, ar, e SF6).2) controle eltrico e circuitos auxiliares: Consiste em bobinas de comando, chaves auxiliares e rels, aquecedores, termostatos, fusveis, e dispositivos de bloqueio.3) mecanismo de funcionamento: Consiste em componentes mecnicos de transmisso, atuador e dispositivos de amortecimento, compressores, motores, bombas, tubagens e acessrios, e elementos de armazenamento de energia.A anlise de modos de falha e efeitos uma tcnica til para a anlise dessas componentes e subsistemas. Falha identificada causa e um conhecimento de como essas falhas desenvolver ao longo do tempo pode, ento, ser usado para selecionar entre as opes de monitoramento disponveis. Tenha em mente o excesso de lapidao de cobertura de monitoramento que possa ocorrer. Nenhuma tcnica de monitoramento nico, seja on-line ou off-line, permanente ou peridica, ir cobrir todas as causas de falha embora a informao adicional monitoramento vai aumentar a capacidade de diagnstico, h um equilbrio entre o custo de monitoramento e resultando benefcio diagnstico.

Existem escolhas ao selecionar o tipo de acompanhamento adequado. Por exemplo, os componentes na tenso de servio so mais fceis de verificar e diagnosticar enquanto o interruptor est desenergizado. Necessrio off-line ou no energizada "monitoramento" , geralmente, menos sofisticado e requer menos investimento no curto prazo. No entanto, os intervalos de teste longas ou irregulares podem fazer esse tipo de acompanhamento ineficaz em reconhecer uma condio de falha iminente. Por outro lado, o monitoramento on-line ou contnuo pode exigir sensores complexos ou dispositivos capazes de interpretar as medies a partir de componentes na tenso nominal mais provvel, resultando em um maior investimento up-front. Os custos de interpretao dos dados resultantes e desenvolvimento de decises operacionais e de manuteno tambm deve ser considerada.

Medies de sinal desejado nem sempre so obtidos a partir de medies diretas. Muitas vezes, as caractersticas diretas e facilmente medidos so usados para calcular valores ou caractersticas relacionadas. Mtodos para obter os resultados desejados deve ser razovel. Um exemplo seria a necessidade de medir a densidade do gs SF6. Uma soluo seria a implementao de um transdutor sofisticado que pode medir diretamente a densidade molecular. Por outro lado, a densidade pode ser calculada a partir da medio de temperatura menos caro e SF6 presso SF6 ou um medidor de presso com compensao de temperatura pode ser utilizado. Este um bom exemplo de parmetros de funcionamento do disjuntor howcircuit so derivados ou calculados a partir de medies de base. Outro exemplo bvio seria o clculo do disjuntor calendrio do circuito de controle e medies de corrente de fase, por vezes, completando com uma medio de viagens, mas ainda assim o resultado final o tempo, em vez de velocidade.

Monitoramento nem sempre produz valores quantificados. As medies e testes de diagnstico pode ser expresso em quantidades mensurveis, assinaturas, ou status. Listados abaixo so sinais tpicos e resultados to esperados de monitoramento.Quantidades mensurveis

1) Correntes (circuitos de comando, de fase, buchas, motores, aquecedores).

2) Tenses (fase ac, bateria dc).

3) Travel (movimento).

4) quitao parcial.

5) DGA / tela.

6) fator de potncia de isolamento / Tan delta.

7) Temperatura.

8) Presso / densidade (SF6, hidrulica, pneumtica).

Assinaturas1) varredura infravermelha.

2) distrbios de energia

3) o comportamento acstico.

Estado

1) teste sobrepotencial (aprovao / reprovao).

2) estado Auxiliar (abrir / fechar).

3) Indicao (on / off).

Tcnicas de monitorizao listados acima devem ser selecionados para melhor atender o pedido. O guia IEEE vai ajudar tcnicas de monitoramento de jogo com diagnstico preciso.Viso geral da guia IEEE

O C37.10.1 recentemente aprovado "Guia IEEE para a Seleo de Monitoramento para Circuit Breakers" fornece orientao na seleo de monitoramento para disjuntores de alta tenso. Monitoramento de um disjuntor em particular muito dependente da tecnologia de disjuntor, idade do disjuntor, os detalhes da aplicao especfica e os riscos associados com as vrias falhas possveis de um disjuntor e suas muitas poder associado ou de proteo e controle e outros componentes de suporte nas circunstncias especficas da aplicao. O guia auxilia o usurio na escolha de monitoramento que apropriado para o disjuntor do circuito especfico (s) e as circunstncias especficas em que o disjuntor aplicada.

Este guia no se destina a fornecer orientaes sobre o controlo da proteo e controle de circuitos e dispositivos utilizados com disjuntores mesmo que tais circuitos e dispositivos podem ter um efeito significativo sobre o desempenho global das funes do disjuntor.

Vrias metodologias so introduzidos. A metodologia denominada modos de falha e efeitos anlise (FMEA) apresentado para auxiliar a identificao de circuito significativa modos de falha de disjuntor e suas causas. O FMEA estabelece as relaes entre a forma como a falha se manifesta, a causa de falha (s), e o efeito resultante sobre o sistema de energia global e os consumidores de energia elctrica. Os conceitos de risco

avaliao so introduzidos. A prioridade posteriormente derivados e anlise econmica pode ser usado para determinar quando e onde o monitoramento adequado garantido.

A seleo de monitoramento para os disjuntores deve ser baseada em engenharia lgica e princpios econmicos. Monitorizao apropriada pode ser seleccionada considerando os modos de falha e os seus efeitos sobre o interruptor de circuito e sobre o sistema de energia, o grau de risco ou criticalidade associada com falha, e os aspectos econmicos associados com cada tipo de falha. O monitoramento pode ser usado para reduzir ou substituir algumas inspees, otimizar a manuteno, aumentar a disponibilidade do disjuntor, melhorar a segurana para os seres humanos e ao meio ambiente, e para obter informaes sobre a condio de um disjuntor especfico (ou informaes de vrios disjuntores pode ser extrapolados para uma populao maior de disjuntores idnticos).

Consideravelmente mais informaes podem ser obtidas pela combinao de vrios sinais de que a partir de um sinal individual sozinho.

Mais sistemas de monitoramento avanados podem incluir anlise de diagnstico usando ferramentas como a inteligncia artificial. Estes podem relacionar recente aos dados histricos de monitoramento e prestao de concluses ou aes necessrias de engenharia. Os sistemas podem ser reforada atravs de acesso remoto, por meio de sistemas SCADA ou dial-up. Eventualmente, prev-se que os sistemas se tornaro parte integrante do desenvolvimento de automao de subestaes.