Denoising při monitorování částečných výbojů: Klíč k přesnosti
Pokud hovoříme o částečných výbojích, existují z hlediska správné diagnostické činnosti dva různé typy diagnostiky. Pokud je diagnostikovaný objekt mimo provoz, hovoříme o off-line (neboli zkušební) diagnostice. Pokud je objekt v provozním pořádku, hovoříme o on-line (nebo funkční) diagnostice.
Vzhledem k tomu, že velmi často dochází k výraznému rozdílu v podmínkách zkoušení, je-li/není-li objekt v pořádku (izolace je/není poškozena), používají se v praxi různé druhy senzorů, analytických metod a hodnotících kritérií.
Může se dokonce stát, že několik diagnostických hodnot nelze změřit v nefunkčním stavu, nebo naopak, pokud je objekt v provozním stavu. Vysvětleme si to na kabelovém vedení středního napětí (VN).
Testování částečných výbojů na vedeních středního napětí
V případě off-line měření částečných výbojů (ČV) na kabelové přípojce je kabelová přípojka odpojena od zbytku systému VN a je buzena externím zdrojem bez výbojů, zatímco se měří aktivita ČV. Ostatní zdroje ČV a perspektivní rušení elektrizační soustavy jsou tak eliminovány.
Situace se komplikuje při on-line měření. Kabelová přípojka VN se nachází v běžných provozních podmínkách, což znamená, že ostatní zdroje ČV zůstávají aktivní, včetně výhledového rušení. To je hlavní problém u polymerových (XLPE) VN kabelů.
Jejich běžná provozní výbojová aktivita dosahuje řádově pC, což by mohlo být překryto jiným zdrojem ČV, resp. poruchou. Je tedy třeba ji zohlednit při návrhu měřicího řetězce a nepodcenit správný výběr snímače.
Vhodně zvolený snímač poskytuje vysoce kvalitní signál, který je následně zpracován měřicím zařízením. Ale ani ten nejdokonalejší snímač nás nezbaví všech rušivých vlivů a šumu, takže jedním z úkolů měřicího zařízení je jejich eliminace – nazývaná také denoising.
Denoising pomocí PD Doctor: Jak funguje detekce
Systém PD Doctor kombinuje technologie FPGA a MCU pro zpracování signálu přicházejícího ze senzorů, což umožňuje dosáhnout vysokého výpočetního výkonu schopného zpracovat datový tok až 960 Mb/s. Tento jedinečný a patentovaný algoritmus potlačuje šum a rušení ve snímaném signálu a zároveň spolehlivě označuje začátky a konce jednotlivých výbojů s časovým rozlišením ns
Detekční algoritmus pracuje na principu změny charakteru signálu, což mu umožňuje detekovat i výboje ČV, jejichž amplituda je menší než amplituda okolního šumu.
Společnost ModemTec neustále pracuje na zdokonalování své technologie měření částečných výbojů. Druhá generace PD Doctor doplňuje každý detekovaný částečný výboj sadou pomocných deskriptorů, které budou následně vyhodnoceny pomocí umělé inteligence. Ta zajistí jejich klasifikaci do skupin, eliminaci zbytkového šumu a synchronního/asynchronního rušení a vyhodnocení stavu, závažnosti a průběhu případné poruchy.
Výhody efektivního denoisingu při monitorování ČV
Vzhledem k tomu, že PD Doctor je online monitorovací systém, poskytuje neustálou a úplnou kontrolu nad stavem izolace, což je pro zařízení středního a vysokého napětí zásadní. Toto monitorování probíhá za reálných podmínek, kterým je zařízení vystaveno, a odpadá tak nutnost vyřazovat zařízení z provozu kvůli preventivním měřením.
Shrnutí
Denoising je rozhodujícím faktorem pro přesné monitorování částečných výbojů, zejména v online diagnostice, kde se nelze vyhnout vnějším zdrojům šumu. Systém ModemTec PD Doctor vyniká potlačením rušení a zajišťuje přesnou detekci a klasifikaci událostí ČV.
Díky pokrokům založeným na umělé inteligenci PD Doctor nejen zvyšuje přesnost měření, ale také umožňuje proaktivní údržbu, čímž snižuje riziko nákladných poruch. Vzhledem k tomu, že společnost ModemTec pokračuje ve zdokonalování své technologie, její schopnosti denoisingu zůstanou na špičce spolehlivých řešení monitorování ČV.