Које су мере за уштеду енергије за подстанције?

Модернизирајте старе опреме подстаница за повећање ефикасности

Идентификујте остале активе са великим губицима: трансформатори, прекидачки уређаји и реактори који доприносе 12-18% паразитским губицима

Старије подстанце имају све врсте застареле опреме као што су трансформатори, прекидачи и реактори који само потроше енергију. Ове старе компоненте заправо троше око 12 до 18 одсто онога што потроши цела подстанција, посебно када седе у лежању и не раде ништа. Трансформатори са измораним јездовима губе више снаге због проблема са магнетизацијом и тих досадних струја. Превратни уређаји се временом погоршавају и док контакти стварају отпор који ствара проблеме са топлотом. Реактори нису ефикасни јер се њихово магнетно поље више не паре правилно. Да би се ови проблеми ухватили пре него што се погоршају, техничари обично користе топлотне камере да би открили врућа подручја, проверили делимично испуштање да би проверили стање изолације и поставили прецизне рачунаре да би тачно измерили колико се губи. Пролазак кроз овај тип процеса инспекције помаже тимовима за одржавање да утврде које делове треба прво обратити пажњу. На тај начин могу поправити највеће криве без потребе да све замењују одједном, штедећи новац и смањујући трошење електричне енергије.

Приоритетно прилагођавање високог утицаја: Аморфни метални трансформатори и вакуумски прекидачи значитно смањују губитак без оптерећења и прекидања

Фокусирајте напоре за модернизацију на области које пружају највећи резултат када је реч о побољшању ефикасности. Две изузетне опције су аморфни метални трансформатори и вакуумски прекидачи. Аморфни функционишу другачије јер су њихови јездови направљени од некристалних легура уместо обичног челика. Овај дизајн смањује те досадне губитке без оптерећења за око две трећине у поређењу са традиционалним моделима, што значи мање потрошене енергије када системи нису активно покрећени. Вакуумски прекидачи кола су још један начин да се промени игра, јер се избацује ваздух или уље за заустављање електричних лукова током операција преласка. Они прекидају ток много брже и чистије, смањујући губитке прекидања за око 40%. Када одлучујете где да инвестирате, погледајте обрасце оптерећења и прво урадите неке основне прорачуне трошкова. Узмите на пример трансформаторе примарних подстаница. Замена ових старих јединица често резултира уштедом више од десет хиљада долара годишње само у трошковима енергије. Осим што само чине ствари ефикаснијим, ова надградња имају тенденцију да трају дуже између замене, да захтевају мање подешавања и да помажу комуналним компанијама да испуне своје еколошке циљеве једноставно смањујући количину енергије коју потстанције потроше када се не користе.

Уведите одржавање засновано на стању како бисте минимизирали отпад енергије подстанције

Замените временске распореде са сензорским надзором: топлотне слике, делимично испуштање и ДГА продуже живот опреме и смање губитке у неактивном раду до 22%

Прелазак од планираног одржавања ка надзору заснованом на стању смањује потрошњу енергије и чини да средства трају дуже. Термоимајнинг следи трансформаторе да би се не појавила необична топлота пре него што се ствари не повуку из руке. Сензори делумног испуштања упиру проблеме са изолацијом у прекидачима и бушима одмах на почетку. Затим постоји Анализа растворених гасова или ДГА која посматра опрему испуњену уљем за ране знаке упозорења као што су лук, прегревање или ефекти короне гледајући гасове као што су водоник, метан и етилен. Када ови сензори открију проблеме који прелазе одређене прагове, одржавање се врши само када је потребно. На овај начин опрема траје око 15 до 20 година дуже. И уштеде се додају. Упоруке могу смањити паразитне губитке од неактивности за око 22%, што значи да њихови системи раде ефикасније чак и када делови почињу да пате. Према студији из 2023. године из Института Понемон, то значи да се сваке године штеди око 740.000 долара само на трошковима енергије.

Стандардизирајте критичне тестове: Годишња отпорност на контакт и верификација чистоће СФ6 спречавају ескалацију просечног губитка оптерећења од 7,4%

Редовни годишњи провере чине велику разлику када је реч о енергетској ефикасности електричних система. Два најважнија испитивања су мерење отпора контакта у прекидачима и проверу нивоа чистоће гаса СФ6 у гасово изолационим прекидачима. Када се отпор контакт повећа због ствари као оксидације, проблема неисправности, или једноставне хабање, то доводи до тих досадни ја у квадрату Р губици. Само 10% повећања може коштати око 3,2 милиона ват-часова изгубљеног сваке године за сваки прекидач. С друге стране, ако СФ6 гас падне испод магичне границе чистоће од 99%, диелектричка чврстоћа значајно пада. То значи да за гашење лука треба до 40% више енергије, што повећава радне напоне и ствара веће реактивне губитке широм система. Обувезавање ових тестова и одржавање записа помаже да се избегне типични 7,4% скок у техничким губицима које видимо на подстанцијама без одговарајућег надзора. И да се проблеми рано реше, штеди се и новац. Током пет година, локације могу изгубити више од 220 хиљада долара потрошене енергије. Плус, одржавање добре регулисане напетости постаје много лакше, нешто апсолутно важно за одржавање стабилности целе електричне мреже током периода пик потражње.

Уведите интелигентну аутоматизацију подстанције за оптимизацију енергије у реалном времену

Модернизирајте контролне системе: контролери на ивицама у складу са ИЕЦ 61850 омогућавају динамичку оптимизацију реактивне снаге (+27% ефикасности)

Контроле старих подстаница ослањају се на фиксне подешавања кондензаторских банка и касни мењачи слања, што доводи до сталних проблема са реактивном снагом када оптерећења флуктуирају. Када надградимо на контролере који су у складу са ИЕЦ 61850, ствари се потпуно мењају јер могу да доносе одлуке скоро одмах, одмах на извору. Ови модерни уређаји привлаче податке о нивима напона, токном протоку и температури како би прилагодили реактивну компензацију по потреби. Они у основи укључе и искључе кондензаторе и прилагођавају славице трансформатора на основу онога што се заправо дешава у реалном времену. У пракси, теста на терену су показала око 27 одсто мање губитака од реактивне снаге у поређењу са старијим статичким системима, плус боља контрола напона у оквиру само +/- 1,5% уместо шире +/- 3% опсега. Шта је ово тако вредно? То спречава релеје да раде непотребан посао када постоје падња напона или широви, и спречава скупе проблеме са гужвом преноса посебно током тих гужвих сати. Погледајте било коју регионалну оцену мреже и постаје јасно да се системи остављени нетакнути суочавају са озбиљним ризицима са техничким губицима који могу достићи 15%.

Интегрирајте аналитику засновану на вештачкој интелигенцији: Прогнозирање грешака смањује догађаје депинга енергије и непланиране прекиде са 31% (IEEE PES 2024)

Традиционални СЦАДА системи једноставно нису у стању да открију оне проблеме који се бавно крећу и који на крају узрокују неуспјехе опреме. То често доводи до хитних прекида рада и такозваног депинг-а енергије, где електроцентрале морају да смање производњу само да би све било у равнотежи на мрежи. Нови алати за анализу вештачке интелигенције комбинују све врсте извора информација, укључујући претходне резултате, мерење температуре у реалном времену, сигнале делумног испуштања, па чак и локалне временске услове. Ови системи могу да примете знакове упозорења који се односе на ствари као што су оштећене намотање, влага која улази у бушице или разбијање уља у трансформаторима. Алгоритми машинског учења упиру проблеме око две до три недеље пре стварних тачака неуспеха, дајући оператерима време да поправе проблеме пре него што постану кризе. Према истраживању које је прошле године објавила IEEE Power & Energy Society, ови напредни системи смањују случајеве пуштања енергије и неочекиване прекиде са отпадом за око 31%. У типичној инсталацији подстанције од 500 мегавата, то значи да се годишње повраћа око пет гигават сати, а истовремено се избегавају скупе казне за балансирање мреже. Ранње приступање такође штеди новац у дугорочној перспективи, јер трансформатори морају да се замењују око 4 године касније него што би иначе, јер оператери могу да реше гореће тачке и друге дефекте пре него што постану довољно лоше да захтевају потпуну замену.

Често постављене питања

П: Шта су паразитни губици у подстанцијама?

О: Паразитни губици се односе на енергију изгубљену неэффективном опремом када подстанције не раде. Стара опрема може допринети до 18% ових губитака.

П: Зашто су аморфни метални трансформатори ефикаснији?

О: Аморфни метални трансформатори имају језгра направљене од некристалних легура, што смањује губитке без оптерећења за око две трећине у поређењу са традиционалним моделима.

П: Како аналитике које управљају вештачком интелигенцијом имају користи од подстанција?

О: Аналитике засноване на вештачкој интелигенцији помажу у предвиђању погрешка, смањују непланиране прекиде и догађаје који се односе на депинг енергије откривањем проблема недељама унапред, спречавањем криза.