PD Doctor: Zvýšení spolehlivosti a snížení nákladů chytrých sítí

Postupně se upouští od offline forem diagnostiky, které vyžadují odstávku nebo ze své podstaty mají nízkou periodicitu měření. Do popředí se dostávají online formy, které fungují kontinuálně během běžného provozu zařízení. Díky tomu je možno zachytit rozvoj poruchového stavu a zasáhnout ještě předtím, než se plně rozvine do stavu havarijního, který by znamenal dlouhodobější výpadek. Mezi online monitorované časti distribuční soustavy mohou patřit VN kabelové spoje, ale také jakákoliv elektrická zařízení – generátory, el. motory, transformátory, vzdušné rozvody či vlastní rozvodny a stykovny.

PD Doctor Analyzer: Jedná se o vysokorychlostní měřicí jednotku, která zachycuje, zpracovává a vyhodnocuje aktivitu částečných výbojů. V rámci vyhodnocení se využívá skutečnosti, že na elektrotechnickém zařízení má každý jev generující částečný výboj svůj unikátní a zároveň charakteristický průběh.
Data o naměřené výbojové aktivitě jsou spolu s informacemi o okolním prostředí (teplota, vlhkost, tlak) odesílána prostřednictvím moderního průmyslového M2M protokolu.

Pro úspěšné provozování jakéhokoliv elektrického zařízení je jedním z nejdůležitějších aspektů stav jeho izolačního systému. Zařízení nelze provozovat v okamžiku dosažení mezního stavu – průrazu izolačního systému (elektrický zkrat). Degradace izolace je způsobena různými mechanismy (tepelně, chemicky, mechanicky, špatným výrobním postupem apod.), avšak vždy v nich hraje roli souběh s tvorbou částečných výbojů.

S postupující degradací izolačního stavu se zvětšuje jak jejich četnost, tak velikost. A právě jejich kontinuálním a trvalým online měřením lze sledovat nejen průběh samotné degradace, ale především včas indikovat potřebu zásahu, a lépe tak naplánovat opravy.

Moderním nástrojem v této oblasti je systém PD Doctor. Toto jedinečné a patentově chráněné řešení založené na interdisciplinárním základě kombinuje obory, jako je energetika, aplikovaná fyzika, elektronické řízení a kybernetika.

Systém přináší precizní a spolehlivou diagnostiku a monitoring izolačních stavů VN vedení a zařízení v rozvodnách a trafostanicích. Zvyšuje spolehlivost dodávky elektrické energie díky online detekci poškození el. vedení a okamžitě identifikuje a reportuje anomálie provozních stavů. Systém ukládá online data, a plní tak i funkci „černé skříňky“, kdy lze analyzovat historii průběhu provozních stavů, včetně událostí těsně před poruchou.

Systém PD Doctor rovněž umožňuje snižování doposud nezbytných nákladů na profylaktiku. V případě běžné trafostanice se jedná o úsporu až desítek tisíc korun ročně. Přispívá také k minimalizaci terénních zásahů. Online monitorování pomáhá chránit jakákoliv elektrická zařízení v širokém rozmezí 230 V až 400 kV.

Predikce technické životnosti stávajících zařízení je dalším z benefitů systému PD Doctor. To umožňuje výrazně snižovat náklady na instalaci nových zařízení a je možno starší zařízení bezpečně a spolehlivě provozovat až do fyzického (a nikoliv pouze teoretického a statistického) konce životnosti.

František Steiner, vedoucí skupiny Diagnostika a zkušebnictví výzkumného centra RICE Západočeské univerzity v Plzni, který spolu se členy skupiny spolupracoval při vývoji tohoto systému, k tomu říká: „Použití nových diagnostických metod vede jednoznačně k prevenci vzniku poruch a ke zvýšení spolehlivosti energetických rozvodů a zařízení.“

Jako zajímavé, a především důležité z pohledu současné doby a budoucích potřeb udržitelného rozvoje s důrazem na životní prostředí a kvalitu života, se jeví pozitivní dopady nasazení systému PD Doctor na snižování emisí CO2. Online sledováním částečných výbojů na elektrických zařízeních lze najít kritické oblasti, kde je maximální výskyt ztrát, zde vyměnit poškozenou část zařízení nebo vedení, a výrazně tak přispět ke snížení ztrát o minimálně 20 procent, což odpovídá snížení emisí ve výši 6,5 t CO2 na trafostanici ročně. Systém PD Doctor tak přispívá k poklesu technických ztrát (včasným odhalením koronových ztrát), snižuje provoz měřicích vozidel distributorů elektrické energie či předchází vzniku požárů na elektrotechnickém zařízení a s tím spojeným uvolňováním CO2 a toxických plynů do ovzduší. Systém PD Doctor navíc získal doporučení Elektrotechnické asociace České republiky jakožto řešení s vysokou uživatelskou, ale i celospolečenskou prospěšností pro online monitoring částečných výbojů na systémech, resp. napěťových hladinách, VN a VVN.