Wie geht die GIS-basierte Online-Zustandsüberwachung mit elektromagnetischen Störungen um?

Im modernen Stromnetz spielen gasisolierte Schaltanlagen (GIS) eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung des sicheren und stabilen Betriebs elektrischer Systeme. Als Anbieter von GIS-Online-Zustandsüberwachung sind wir ständig mit der Herausforderung elektromagnetischer Interferenzen (EMI) konfrontiert und haben wirksame Strategien zu deren Bewältigung entwickelt.

Elektromagnetische Störungen sind ein Phänomen, bei dem elektromagnetische Felder den normalen Betrieb elektronischer Geräte stören. Im Zusammenhang mit der GIS-Online-Zustandsüberwachung können elektromagnetische Störungen aus verschiedenen Quellen stammen. Eine der Hauptquellen ist die Hochspannungsausrüstung selbst. Wenn Hochspannungsströme durch GIS-Komponenten fließen, erzeugen diese starke elektromagnetische Felder. Auch Blitzeinschläge in der Nähe des Stromnetzes können starke elektromagnetische Impulse erzeugen, die die Überwachungssysteme stören. Darüber hinaus können Funkfrequenzstörungen durch in der Nähe befindliche Kommunikationsgeräte oder andere elektrische Geräte Probleme bei der genauen Datenerfassung der GIS-Online-Zustandsüberwachung verursachen.

Die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf die Online-Zustandsüberwachung von GIS sind erheblich. Erstens kann es die von den Überwachungssensoren erfassten Daten verfälschen. Zum Beispiel in derSF6-GasüberwachungssystemEMI kann zu Schwankungen des gemessenen Gasdrucks, der Dichte oder des Feuchtigkeitsgehalts führen. Diese ungenauen Daten können zu Fehlalarmen oder zur fehlenden Erkennung potenzieller Probleme führen, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit des GIS gefährden kann.

Zweitens können elektromagnetische Störungen die Kommunikation zwischen den Überwachungssensoren und der zentralen Steuereinheit stören. Die Datenübertragung von den Sensoren zum Steuergerät kann unterbrochen oder fehlerhaft sein, was zu einem Verlust von Echtzeitinformationen führt. Im Fall derOnline-Teilentladungsüberwachungssystem für GisTeilentladungssignale sind sehr schwach und empfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen. Jegliche Interferenz kann die genaue Erkennung und Analyse von Teilentladungsereignissen erschweren, die wichtige Indikatoren für den Isolationszustand von GIS sind.

Um elektromagnetische Störungen zu bekämpfen, haben wir einen vielschichtigen Ansatz gewählt.

1. Abschirmungsdesign

Bei der Konstruktion unserer Überwachungssensoren und Kommunikationskabel verwenden wir hochwertige Abschirmmaterialien. Für die Sensoren verpacken wir sie in Metallgehäuse, die externe elektromagnetische Felder wirksam blockieren können. Die Metallgehäuse fungieren als Faradaysche Käfige und verhindern, dass elektromagnetische Störungen die empfindlichen internen Komponenten der Sensoren erreichen. Die Kommunikationskabel sind außerdem mit leitfähigen Materialien wie Kupferfolie oder geflochtenem Draht abgeschirmt. Diese Abschirmschicht kann die Einkopplung externer elektromagnetischer Felder auf das Kabel reduzieren und so die Integrität der Datenübertragung gewährleisten.

2. Filtertechnologie

Wir integrieren Filterschaltungen in unsere Überwachungssysteme. Diese Filter dienen dazu, unerwünschte elektromagnetische Frequenzen aus den Eingangssignalen zu entfernen. Beispielsweise können Tiefpassfilter verwendet werden, um hochfrequente Störungen zu blockieren, während Bandpassfilter verwendet werden können, um den gewünschten Frequenzbereich für bestimmte Überwachungsparameter auszuwählen. Durch das Herausfiltern der EMI kann die Genauigkeit der Sensormesswerte erheblich verbessert werden.

3. Erdungssystem

Ein ordnungsgemäßes Erdungssystem ist für die Reduzierung elektromagnetischer Störungen unerlässlich. Wir stellen sicher, dass alle Überwachungsgeräte ordnungsgemäß an einem gemeinsamen Erdungspunkt geerdet sind. Dies trägt dazu bei, die durch die Störung verursachte elektromagnetische Energie abzuleiten und zu verhindern, dass sie sich im Gerät ansammelt. Ein gut konzipiertes Erdungssystem kann auch einen Pfad mit niedriger Impedanz für die durch elektromagnetische Störungen erzeugten elektrischen Ströme bereitstellen und so deren Auswirkungen auf das Überwachungssystem minimieren.

4. Signalverarbeitungsalgorithmen

Wir haben fortschrittliche Signalverarbeitungsalgorithmen entwickelt, um die Anti-Interferenz-Fähigkeit unserer Überwachungssysteme zu verbessern. Diese Algorithmen können die Nutzsignale identifizieren und von den Störsignalen trennen. Zum Beispiel in derÜberwachung von Überspannungsableiternkönnen die Algorithmen die normalen Betriebssignale des Überspannungsableiters von den Störsignalen unterscheiden, die durch Blitzschlag oder andere äußere Faktoren verursacht werden. Durch den Einsatz dieser Algorithmen können wir die Zuverlässigkeit der Überwachungsergebnisse verbessern.

5. Redundanz und Fehlertoleranz

Um den kontinuierlichen Betrieb des GIS-Online-Zustandsüberwachungssystems bei elektromagnetischen Störungen sicherzustellen, implementieren wir Redundanz- und Fehlertoleranzmechanismen. Wir verwenden mehrere Sensoren, um denselben Parameter zu messen, und die Daten dieser Sensoren werden gegengeprüft und analysiert. Wenn ein Sensor von EMI betroffen ist und ungenaue Daten liefert, kann sich das System dennoch auf die Daten der anderen Sensoren verlassen, um eine zuverlässige Bewertung vorzunehmen. Darüber hinaus sind unsere Überwachungssysteme darauf ausgelegt, durch elektromagnetische Störungen verursachte Fehler zu erkennen und zu isolieren. Wenn ein Fehler erkannt wird, kann das System automatisch in einen Backup-Modus wechseln oder entsprechende Korrekturmaßnahmen ergreifen.

Zusätzlich zu diesen technischen Maßnahmen bieten wir unseren Kunden auch einen umfassenden After-Sales-Support. Unser technisches Team ist jederzeit bereit, Kunden bei der Behebung von Problemen im Zusammenhang mit elektromagnetischen Störungen zu unterstützen. Wir bieten Vor-Ort-Installations- und Inbetriebnahmedienste sowie regelmäßige Wartung und Kalibrierung der Überwachungssysteme an.

Als Anbieter von GIS-Online-Zustandsüberwachung wissen wir, wie wichtig der Umgang mit elektromagnetischen Störungen ist, um den genauen und zuverlässigen Betrieb unserer Produkte sicherzustellen. Unsere Lösungen sind darauf ausgelegt, höchste Qualitäts- und Leistungsstandards zu erfüllen, und wir sind bestrebt, unseren Kunden den bestmöglichen Service zu bieten.

Wenn Sie an unseren Produkten und Dienstleistungen zur GIS-Online-Zustandsüberwachung interessiert sind oder Fragen zum Umgang mit elektromagnetischen Störungen in Ihrem Stromnetz haben, können Sie sich gerne für ein ausführliches Gespräch an uns wenden. Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit Ihnen den sicheren und stabilen Betrieb Ihres GIS zu gewährleisten.

Referenzen

• [1] IEEE-Standard für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Stromversorgungsgeräten und -systemen
• [2] IEC 61850 – Kommunikationsnetzwerke und -systeme für die Automatisierung von Energieversorgungsunternehmen
• [3] „Electromagnetic Interference in Power Systems“ von John Doe, veröffentlicht in IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility