PD Doctor: Zwiększenie niezawodności i obniżenie kosztów Smart Grid

Formy diagnostyki offline, które wymagają przestojów lub mają z natury niską częstotliwość pomiarów, są stopniowo wycofywane. Na pierwszy plan wysuwają się formy online, które działają w sposób ciągły podczas normalnej pracy instalacji. Pozwala to na wychwycenie rozwoju stanu usterki i podjęcie interwencji, zanim w pełni rozwinie się ona w stan usterki, który oznaczałby długotrwałą awarię. Monitorowane online części systemu dystrybucji mogą obejmować połączenia kablowe SN, ale także wszelkie urządzenia elektryczne – generatory, silniki elektryczne, transformatory, linie napowietrzne lub same podstacje i pomieszczenia stykowe.

PD Doctor Analyzer: Jest to szybka jednostka pomiarowa, która przechwytuje, przetwarza i ocenia aktywność wyładowań niezupełnych. Ocena wykorzystuje fakt, że na urządzeniu elektrycznym każde zjawisko generujące wyładowania niezupełne ma swój unikalny i charakterystyczny wzór.
Zmierzone dane dotyczące aktywności wyładowań wraz z informacjami o otaczającym środowisku (temperatura, wilgotność, ciśnienie) są przesyłane za pośrednictwem nowoczesnego przemysłowego protokołu M2M.

Jednym z najważniejszych aspektów pomyślnego działania dowolnego sprzętu elektrycznego jest stan jego układu izolacyjnego. Sprzęt nie może działać, gdy osiągnięty zostanie stan graniczny – uszkodzenie układu izolacyjnego (zwarcie elektryczne). Degradacja izolacji jest spowodowana różnymi mechanizmami (termicznymi, chemicznymi, mechanicznymi, złymi procesami produkcyjnymi itp.), ale zawsze wiąże się z występowaniem wyładowań niezupełnych.

Wraz z postępującą degradacją stanu izolacji rośnie zarówno ich częstotliwość, jak i wielkość. Dzięki ciągłemu i stałemu pomiarowi online można nie tylko monitorować postęp degradacji, ale przede wszystkim w porę wskazać potrzebę interwencji i lepiej zaplanować naprawy.

Nowoczesnym narzędziem w tym obszarze jest system PD Doctor. To unikalne i chronione patentem rozwiązanie oparte na interdyscyplinarnej podstawie łączy w sobie takie dyscypliny jak energetyka, fizyka stosowana, sterowanie elektroniczne i cybernetyka.

System zapewnia precyzyjną i niezawodną diagnostykę oraz monitorowanie stanu izolacji linii SN i urządzeń w podstacjach i stacjach transformatorowych. Poprawia niezawodność zasilania poprzez wykrywanie online awarii zasilania oraz natychmiast identyfikuje i raportuje anomalie warunków pracy. System przechowuje dane online, a zatem działa również jako „czarna skrzynka”, w której można analizować historię warunków pracy, w tym zdarzenia tuż przed awarią.

System PD Doctor umożliwia również redukcję wcześniej niezbędnych kosztów profilaktycznych. W przypadku konwencjonalnej podstacji jest to oszczędność rzędu tysięcy złotych rocznie. Przyczynia się również do minimalizacji interwencji w terenie. Monitorowanie online pomaga chronić dowolny sprzęt elektryczny w szerokim zakresie od 230 V do 400 kV.

Przewidywanie technicznej żywotności istniejącego sprzętu to kolejna zaleta PD Doctor. Pozwala to znacznie obniżyć koszty instalacji nowego sprzętu, a starszy sprzęt może być obsługiwany bezpiecznie i niezawodnie aż do fizycznego (a nie tylko teoretycznego i statystycznego) końca okresu eksploatacji.

František Steiner, kierownik Grupy Diagnostyki i Testowania w Centrum Badawczym RICE Uniwersytetu Zachodnioczeskiego w Pilźnie, który wraz z członkami grupy współpracował przy opracowywaniu tego systemu, mówi: „Zastosowanie nowych metod diagnostycznych wyraźnie prowadzi do zapobiegania awariom i zwiększenia niezawodności systemów i urządzeń dystrybucji energii”.

Pozytywny wpływ wdrożenia systemu PD Doctor na redukcję emisji CO2 wydaje się być interesujący, a przede wszystkim ważny z punktu widzenia obecnych i przyszłych potrzeb zrównoważonego rozwoju z naciskiem na środowisko i jakość życia. Dzięki monitorowaniu online wyładowań niezupełnych na urządzeniach elektrycznych, możliwe jest zlokalizowanie krytycznych obszarów, w których straty są maksymalne, wymiana uszkodzonej części sprzętu lub linii i znaczący wkład w zmniejszenie strat o co najmniej 20 procent, co odpowiada redukcji 6,5 t CO2 na podstację rocznie. System PD Doctor przyczynia się zatem do zmniejszenia strat technicznych (poprzez wczesne wykrywanie strat spowodowanych wyładowaniami koronowymi), ogranicza działanie pojazdów pomiarowych dystrybutorów energii elektrycznej lub zapobiega pożarom urządzeń elektrycznych i związanemu z tym uwalnianiu CO2 i toksycznych gazów do powietrza. Ponadto system PD Doctor został zarekomendowany przez Stowarzyszenie Elektrotechniczne Republiki Czeskiej jako rozwiązanie o wysokiej użyteczności dla użytkowników i społeczeństwa do monitorowania online wyładowań niezupełnych w systemach WN i SN.