Ինչ են էլեկտրակայանների էներգախնայողական միջոցառումները

Արդյունավետության բարելավման համար թարմացրեք հնացած ենթակայանների սարքավորումները

Հայտնաբերեք բարձր կորուստ տալող հնացած ակտիվները՝ տրանսֆորմատորներ, կապակցման սարքավորումներ և ռեակտորներ, որոնք պատճառաբանում են 12–18 % պարազիտային կորուստներ

Հին ենթակայանները սովորաբար սարքավորված են տարբեր հնացած սարքավորումներով, ինչպես օրինակ՝ տրանսֆորմատորներ, կապակցման սարքավորումներ և ռեակտորներ, որոնք պարզապես էներգիա են ծախսում: Այս հին բաղադրիչները իրականում անվանական սպառման 12–18 տոկոսը կորցնում են ամբողջ ենթակայանում, հատկապես երբ դրանք անգործ են և որևէ գործողություն չեն իրականացնում: Մեկուսացված սրտիկներ ունեցող տրանսֆորմատորները ավելի շատ հզորություն են կորցնում՝ մագնիսացման խնդիրների և այսպես կոչված «հոսանքների մեջ առաջացող հոսանքների» (էդդի հոսանքներ) պատճառով: Կապակցման սարքավորումները ժամանակի ընթացքում նույնպես վատանում են, քանի որ շփման մակերեսների վրա դիմադրություն է կուտակվում, ինչը ջերմային խնդիրներ է առաջացնում: Ռեակտորները նույնպես արդյունավետ չեն, քանի որ դրանց մագնիսական դաշտերը այլևս ճիշտ չեն կապվում միմյանց հետ: Այս խնդիրները վատթարանալուց առաջ բացահայտելու համար տեխնիկները սովորաբար օգտագործում են ջերմային տեսախցիկներ՝ տաք տեղամասերը հայտնաբերելու համար, կատարում են մասնակի արձակումների փորձարկումներ՝ մեկուսացման վիճակը ստուգելու համար և տեղադրում են ճշգրիտ հաշվիչներ՝ կորցված էներգիայի ճշգրիտ չափման համար: Այս ստուգման գործընթացի միջոցով սպասարկման թիմերը կարող են որոշել, թե որ բաղադրիչներն են առաջնային ուշադրության կարիք ունենում: Այս կերպ նրանք կարող են վերացնել ամենամեծ խնդիրները՝ ամեն ինչ միանգամից փոխարինելու անհրաժեշտությունը չունենալով, ինչը նպաստում է ծախսերի նվազեցմանը և կորցված էլեկտրաէներգիայի նվազեցմանը:

Նախատրամադրել բարձր ազդեցություն ունեցող վերակառուցումները. Ամորֆ մետաղի տրանսֆորմատորները և վակուումային շղթայի մեջ մտնող մեքենաները զգալիորեն նվազեցնում են անբեռնված աշխատանքի և միացման/անջատման կորուստները

Կենտրոնացրեք վերակառուցման ջանքերը այն ոլորտների վրա, որտեղ էներգախնայողության բարելավման համար ստացվում է ամենամեծ արդյունքը ներդրված միջոցների դիմաց: Երկու առանձնահատուկ տարբերակներ են՝ ամորֆ մետաղի տրանսֆորմատորները և վակուումային շղթայի մեկուսիչները: Ամորֆ մետաղի տրանսֆորմատորները աշխատում են այլ կերպ, քանի որ դրանց սրտակերպը պատրաստված է ոչ բյուրեղային համաձուլվածքներից, այլ ոչ թե սովորական պողպատից: Այս կառուցվածքը մոտ երկու երրորդով նվազեցնում է այն անհաճելի անբեռնված կորուստները, որոնք բնորոշ են ավանդական մոդելներին, ինչը նշանակում է՝ համակարգերը ակտիվ չաշխատելիս ավելի քիչ էներգիա է կորչում: Վակուումային շղթայի մեկուսիչները նույնպես հեղափոխական լուծում են, քանի որ դրանք անջատման գործողությունների ժամանակ էլեկտրական աղեղները մեկուսացնելու համար օդի կամ յուղի փոխարեն օգտագործում են վակուում: Դրանք հոսանքի հոսքը միջանկյալ ավելի արագ և մաքրաբար են ընդհատում՝ մոտ 40%-ով նվազեցնելով անջատման կորուստները: Որտեղ ներդրել որոշելիս նախ դիտարկեք բեռնվածության պատկերը և կատարեք հիմնարար ծախսերի հաշվարկներ: Օրինակ՝ առաջնային ենթակայանների տրանսֆորմատորները. այս հին սարքավորումների փոխարինումը հաճախ տալիս է տարեկան 10 000 դոլարից ավելի էներգիայի ծախսերի խնայողություն: Այս մոդերնացումները ոչ միայն բարելավում են էներգախնայողությունը, այլև երկար են ծառայում փոխարինման միջև, պահանջում են ավելի քիչ սպասարկում և օգնում են էներգետիկ ընկերություններին հասնել իրենց էկոլոգիական նպատակներին՝ պարզապես նվազեցնելով ենթակայանների անգործության ժամանակ սպառվող էներգիայի քանակը:

Իրականացնել վիճակի հիման վրա կատարվող սպասարկում՝ նվազեցնելու ենթակայանների էներգիայի թափոնները

Փոխարինել ժամանակի վրա հիմնված գրաֆիկները սենսորներով ղեկավարվող մոնիտորինգով. ջերմային նկարահանումը, մասնակի արտանետումը և գազային վերլուծությունը (DGA) երկարացնում են սարքավորումների ծառայության ժամկետը և նվազեցնում անգործության կորուստները մինչև 22%-ով

Շարժվելով պլանային սպասարկումից դեպի վիճակի հիման վրա հիմնված մոնիտորինգ՝ նվազեցվում է էներգիայի անօգուտ ծախսը և երկարացվում է սարքավորումների ծառայության ժամկետը: Ջերմային նկարահանումը հսկում է տրանսֆորմատորները՝ հայտնաբերելու չափից շատ տաքացման առաջացումը, մինչ իրավիճակը վերահսկելի սահմաններից դուրս չգա: Մասնակի արտանետման սենսորները վաղ փուլում հայտնաբերում են մեկուսացման խնդիրները կապարավոր սարքավորումներում և բուշինգներում: Այնուհետև կա լուծված գազերի վերլուծությունը (DGA), որը հսկում է յուղով լցված սարքավորումները՝ վաղ նախազգուշացման նշանների, ինչպես օրինակ՝ աղեղային արտանետում, վերատաքացում կամ կորոնայի ազդեցություն, հայտնաբերելու համար՝ վերլուծելով ջրածնի, մեթանի և էթիլենի նման գազերը: Երբ այս սենսորները հայտնաբերում են որոշակի սահմանային արժեքներից վեր գնացած խնդիրներ, սպասարկումը կատարվում է միայն անհրաժեշտության դեպքում: Այս եղանակով սարքավորումները սովորաբար 15–20 տարով ավելի երկար են մնում շահագործման մեջ: Համապատասխան տնտեսությունները նույնպես կուտակվում են: Արդյունավետության այս մեթոդը թույլ է տալիս նվազեցնել պարազիտային անգործության կորուստները մոտավորապես 22%-ով, ինչը նշանակում է, որ համակարգերը ավելի արդյունավետ են աշխատում՝ նույնիսկ երբ մասերը սկսում են ձախողվել: Ըստ Պոնեմոնի ինստիտուտի 2023 թվականի հետազոտության՝ սա տարեկան մոտավորապես 740 000 ԱՄՆ դոլարի տնտեսություն է ապահովում միայն էներգիայի ծախսերի վրա:

Ստանդարտացրեք կրիտիկական փորձարկումները. Տարեկան կոնտակտային դիմադրության և SF6 մաքրության ստուգումը կանխում է 7,4 % միջին բեռնվածության աճը

Շարունակական տարեկան ստուգումները մեծ նշանակություն ունեն էլեկտրական համակարգերի էներգախնայողականության վերաբերյալ: Երկու ամենակարևոր փորձարկումներն են՝ շղթայաբեկիչներում կոնտակտային դիմադրության չափումը և գազով մեկուսացված միացման սարքերում SF6 գազի մաքրության մակարդակի ստուգումը: Երբ կոնտակտային դիմադրությունը բարձրանում է՝ օքսիդացման, ճիշտ չհարմարվածության կամ պարզապես մաշվածության պատճառով, դա հանգեցնում է այն անհաճելի I²R կորուստներին: Դա ընդամենը 10 %-ով աճելու դեպքում յուրաքանչյուր շղթայաբեկիչի համար ամեն տարի կորցվում է մոտավորապես 3,2 միլիոն վատ-ժամ էներգիա: Մյուս կողմից, եթե SF6 գազի մաքրությունը իջնում է այդ կախարդական 99 %-ից ցածր, դիէլեկտրիկ ամրությունը կտրուկ նվազում է: Սա նշանակում է, որ աղեղի մարման համար անհրաժեշտ է մինչև 40 %-ով ավելի շատ էներգիա, ինչը բարձրացնում է շահագործման լարումները և ամբողջ համակարգում ավելի մեծ ռեակտիվ կորուստներ է առաջացնում: Այս փորձարկումները պարտադիր դարձնելը և գրառումները պահպանելը օգնում է խուսափել այն սովորական 7,4 %-անոց տեխնիկական կորուստների աճից, որը մենք դիտում ենք ստացիոնարներում՝ ճիշտ մոնիտորինգ չի իրականացվելու դեպքում: Խնդիրների վաղաժամկետ վերացումը նաև խնայում է միջոցներ: Հինգ տարվա ընթացքում կայանները կարող են կորցնել ավելի քան 220 հազար դոլար արժողությամբ անօգուտ էներգիա: Բացի այդ, լավ լարման կարգավորման մեջ մնացած մեծ միջակայքի պահպանումը դառնում է շատ ավելի հեշտ, ինչը ամբողջ էլեկտրական ցանցի կայունությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է գագաթնակետային բեռնվածության ժամանակ:

Իրականացրեք իմաստուն ենթակայանային ավտոմատացում՝ իրական ժամանակում էներգիայի օպտիմալացման համար

Մեդիացրեք կառավարման համակարգերը. IEC 61850-ին համապատասխան եզրային կառավարիչները թույլ են տալիս դինամիկ ռեակտիվ հզորության օպտիմալացում (+27 % արդյունավետություն)

Հին դպրոցի ենթակայանների ղեկավարման համակարգերը հիմնված են ֆիքսված կոնդենսատորային բանկերի կարգավորումների և դանդաղ աշխատող տրանսֆորմատորների միջանկյալ կապակցման սարքերի վրա, ինչը բերում է ռեակտիվ հզորության հետ կապված մշտական խնդիրների՝ բեռնվածքի փոփոխության դեպքում: Երբ մենք այդ սարքավորումները թարմացնում ենք IEC 61850 ստանդարտին համապատասխան եզրային ղեկավարման սարքերով, ամեն ինչ արմատապես փոխվում է, քանի որ դրանք կարող են ակնթարտ որոշումներ կայացնել աղբյուրի մոտ գտնվող վայրում: Այս ժամանակակից սարքերը իրական ժամանակում ստանում են լարման մակարդակի, հոսանքի հոսքի և ջերմաստիճանի մասին տվյալներ ու համապատասխանաբար ճշգրտում են ռեակտիվ հզորության կոմպենսացիան: Իրականում դրանք միացնում կամ անջատում են կոնդենսատորները և ճշգրտում են տրանսֆորմատորների միջանկյալ կապակցման սարքերը՝ հիմնված իրական ժամանակում տեղի ունեցող իրադարձությունների վրա: Գործնական փորձարկումները ցույց են տվել, որ ռեակտիվ հզորության կորուստները 27 տոկոսով պակասում են համեմատությամբ հին ստատիկ համակարգերի հետ, ինչպես նաև լարման կարգավորման ճշգրտությունը բարելավվում է՝ մինչև ±1,5 %, իսկ ոչ մինչև ավելի լայն ±3 % շերտը: Ի՞նչն է դա այսքան արժեքավոր դարձնում: Դա կանխում է ռелеների ավելորդ աշխատանքը լարման թուլացման կամ վերելքի դեպքում և կանխում է թանկարժեք փոխանցման խցանումները՝ հատկապես այն մեծ բեռնվածքի ժամերին: Ցանկացած տարածաշրջանային ցանցի գնահատականին նայելով՝ պարզ է դառնում, որ անփոփոխ թողնված համակարգերը ենթարակված են լուրջ ռիսկերի, իսկ տեխնիկական կորուստները կարող են հասնել 15 %-ի:

Ինտեգրել արհեստական ինտելեկտով վարչավարվող վերլուծություն. Կանխատեսող սխալների հայտնաբերումը նվազեցնում է էներգիայի կորուստները և պլանավարված չլինելու դեպքերը 31%-ով (IEEE PES 2024)

Ավանդական SCADA համակարգերը պարզապես չեն կարողանում համատեղվել այն դանդաղ զարգացող խնդիրների հետ, որոնք վերջում բերում են սարքավորումների աշխատանքի վարակվելուն: Սա հաճախ հանգեցնում է արտակարգ կանգառների և այսպես կոչված «էներգիայի թափման» (energy dumping), երբ էլեկտրակայանները ստիպված են նվազեցնել արտադրությունը՝ ցանցում հավասարակշռությունը պահպանելու համար: Նոր արհեստական ինտելեկտի (AI) վերլուծական գործիքները միավորում են տարբեր տեսակի տեղեկատվության աղբյուրներ, այդ թվում՝ նախորդ աշխատանքային ռեկորդները, իրական ժամանակում կատարվող ջերմաստիճանի չափումները, մասնակի արձակման (partial discharge) սիգնալները և նույնիսկ տեղական եղանակային պայմանները: Այս համակարգերը կարող են հայտնաբերել նախազգուշացման նշաններ, որոնք կապված են, օրինակ, վնասված մեկուսացված շարժիչների հետ, բուշինգների մեջ ներթափանցող խոնավության կամ տրանսֆորմատորներում յուղի քայքայման հետ: Մեքենայական ուսուցման (machine learning) ալգորիթմները խնդիրները հայտնաբերում են ավելի քան երկու-երեք շաբաթ առաջ այն պահից, երբ իրական ավարիան տեղի է ունենում, ինչը օպերատորներին տալիս է ժամանակ խնդիրները վերացնելու համար՝ նախքան դրանք վտանգավոր իրավիճակների վերածվելը: Համաձայն անցյալ տարվա IEEE Power & Energy Society հրատարակած հետազոտության՝ այս առաջադեմ համակարգերը նվազեցնում են «էներգիայի թափման» դեպքերը և անսպասելի ավարիաները մոտավորապես 31 տոկոսով: Տիպիկ 500 մեգավատտային ենթակայանի դեպքում սա նշանակում է տարեկան մոտավորապես հինգ գիգավատտ-ժամ էներգիայի վերականգնում և թանկարժեք ցանցային հավասարակշռման տույժերից խուսափել: Վաղ միջամտելը երկարաժամկետ տեսանկյունից նաև տնտեսապես շահավետ է, քանի որ տրանսֆորմատորների փոխարինման անհրաժեշտությունը հետաձգվում է մոտավորապես չորս տարով, քանի որ օպերատորները կարող են վերացնել տաք կետերը և այլ սխալները՝ նախքան դրանք այնքան վատթարվելը, որ ամբողջական փոխարինում պահանջվի:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Հարց՝ Ինչ են ենթակայաններում պարազիտային կորուստները։

Պատասխան՝ Պարազիտային կորուստները վերաբերում են էներգիայի կորստին՝ առաջացած անարդյունավետ սարքավորումների միջոցով, երբ ենթակայանները աշխատում են անհաջողությամբ։ Հին սարքավորումները կարող են այդ կորուստների մեջ ներդրել մինչև 18%։

Հարց՝ Ինչու՞ են ամորֆ մետաղի տրանսֆորմատորները ավելի արդյունավետ։

Պատասխան՝ Ամորֆ մետաղի տրանսֆորմատորների սրտերը պատրաստված են ոչ բյուրեղային համաձուլվածքներից, ինչը նվազեցնում է անբեռնված վիճակում կատարվող կորուստները մոտավորապես երկու երրորդով՝ համեմատած ավանդական մոդելների հետ։

Հարց՝ Ինչպե՞ս է արհեստական ինտելեկտի վրա հիմնված վերլուծությունը օգտակար ենթակայանների համար։

Պատասխան՝ Արհեստական ինտելեկտի վրա հիմնված վերլուծությունը օգնում է կանխատեսել սխալները՝ նվազեցնելով անսպասելի անջատումները և էներգիայի անվայել վերահավաքումը՝ խնդիրները շաբաթներ առաջ հայտնաբերելով և այդ կերպ կանխելով ճգնաժամերը։