Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мониторинг и оценка в реальном времени операций автоматического выключателя

Мониторинг и оценка в реальном времени операций автоматического выключателя

Видео: Siemens Acuson SC2000 Prime с 3D TEE датчиком 2021, Октябрь

Абстрактные

Автоматические выключатели (СВ) являются очень важными элементами в энергосистеме. Они используются для переключения другого оборудования и выхода из него. Автоматические выключатели должны быть надежными, поскольку их неправильная эксплуатация может вызвать серьезные проблемы с защитой и контролем энергосистемы.

Мониторинг и оценка операций ЦБ в режиме реального времени для диагностики и управления

Сегодняшняя практика контроля работы и состояния выключателя в режиме реального времени сводится к использованию удаленных терминальных блоков (RTU) системы контроля и сбора данных (SCADA) для оценки состояния CB. Более подробную информацию о характеристиках схемы управления можно получить с помощью испытательного оборудования CB, которое обычно используется для диагностики технического обслуживания .

В настоящем документе рассматриваются два важных вопроса:

  1. Как улучшенный мониторинг CB может быть реализован в режиме реального времени, и
  2. Каковы преимущества такой реализации.

Результаты, представленные в этом документе, исходят из двух исследовательских проектов, проведенных с использованием средств CenterPoint Energy и DOE-CERTS, направленных на разработку программного обеспечения для автоматизированного анализа данных ЦБ, а также другие разработки по разработке блока сбора данных CB соответственно.

Статья посвящена описанию прототипа реализации системы мониторинга CB в реальном времени.

Система состоит из нового IED-сбора данных мониторинга СВ, который находится в автоматическом выключателе и фиксирует подробную информацию о его работе в режиме реального времени. Файлы CB передаются на концентраторный ПК, где прикладное программное обеспечение выполняет автоматический анализ и оценивает эксплуатационный статус выключателя.

Программное обеспечение основано на обработке сигналов и обработке экспертной системы. Обсуждается пример приложения с использованием фактических данных поля.

Введение

Общесистемный мониторинг работы и статусов автоматического выключателя в режиме реального времени в настоящее время осуществляется с использованием удаленных терминальных блоков (RTU) системы диспетчерского управления и сбора данных ( SCADA ).

Основываясь на обнаруженных уровнях напряжения на контактах автоматического выключателя, эти блоки предоставляют информацию об окончательных состояниях автоматических выключателей, таких как « ОТКРЫТ » или « ЗАКРЫТЬ ». Переходы во времени управляющих сигналов, такие как Trip или Close Initiate, токи катушки X и Y, напряжения постоянного тока Control и Yard, замыкающая катушка и другие, используемые специалистами по защите и обслуживанию для оценки производительности CB, не могут контролироваться с использованием RTU и SCADA подход.

Читайте так же:
Как заменить выключатель вилку

Решение под названием « Мониторинг и анализ выключателей» (CBMA), разработанное в Texas A & M University, предназначено для решения описанных проблем путем интеграции специализированных программных и аппаратных решений в единую систему мониторинга и анализа в режиме реального времени.

Система для мониторинга и анализа в режиме реального времени операций автоматического выключателя, описанная в этой статье, является расширением широко используемой концепции устройства для тестирования выключателей (2). Традиционные устройства тестирования временно подключены к цепи управления выключателем для записи аналоговых и цифровых сигналов.

Оператор открывает и закрывает выключатель каждый раз, когда выполняется тест, и записываются данные. Традиционный анализ выполняется вручную путем наложения следов из «хорошего» случая, записанного ранее, и принятия решения о том, насколько отличается новый случай.

В документе заканчиваются некоторые выводы, подтверждения и список ссылок.

Заглавие:Мониторинг и оценка операций CB для диагностики и контроля в режиме реального времени — М. Кезунович, Г. Латиско, Н. Вед в Техасском университете A & M
Формат:PDF
Размер:342 КБ
Страницы:14
Скачать:Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи

Мониторинг и оценка операций ЦБ в режиме реального времени для диагностики и управления

Мониторинг автоматических выключателей Node.js с помощью Opossum и Prometheus

Автоматические выключатели — отличный способ защитить ваше приложение в сценариях отказа. Вы должны ожидать, что ничего не получится. Это еще более важно в мире микросервисов / Kubernetes, поскольку все постоянно движется. Эта статья познакомит вас с мониторингом автоматических выключателей Opossum с помощью Prometheus.

Большой опыт работы с автоматическими выключателями можно найти в блоге Мартина Фаулера . Остальная часть этой статьи посвящена тому, как эффективно реализовать их с помощью Опоссума и Прометея . Opossum — это реализация автоматических выключателей для Node.js, доступная на NPM . Prometheus — это база данных временных рядов, созданная для мониторинга и обеспечивающая функции запросов и предупреждений.

Создание автоматического выключателя

Конструктор автоматического выключателя принимает ссылку на функцию, которая возвращает Promise . Вы также можете передать объект параметров, чтобы настроить такие вещи, как порог, который представляет собой процент ошибок, необходимых для размыкания прерывателя.

Чтобы выполнить исходную функцию через выключатель, вы вызываете fire() функцию на объекте выключателя. Любые переданные аргументы fire() будут переданы исходной функции для использования. Имейте в виду, что предыдущие тесты могут размыкать автоматический выключатель, что приведет к сбою последующих тестов.

Читайте так же:
Методика высоковольтных испытаний масляных выключателей

Для получения дополнительной информации см. Документацию Opossum .

Автоматические выключатели для КИПиА

Библиотека opossum-prometheus предоставляет инструменты для Opossum с использованием prom-client . В приведенном выше примере показана простая реализация с добавлением одного прерывателя для оснащения. В реальном приложении PrometheusMetrics объект следует повторно использовать для нескольких автоматических выключателей.

По умолчанию PrometheusMetrics будет создан новый репозиторий Prometheus и будут собраны системные метрики по умолчанию. Если у вас есть другие показатели в вашем приложении, вы должны передать репозиторий Prometheus в PrometheusMetrics options.

Для примера приложения, показывающего, как это настроить, зайдите на GitHub .

Мониторинг

Чтобы сделать наши метрики доступными, нам нужно предоставить метрики Prometheus. Если вы используете Express , это можно сделать, создав /metrics маршрут для Prometheus следующим образом:

Prometheus использует PromQL для опроса своих данных. Прекрасным инструментом для визуализации запросов в виде графиков является Grafana . opossum-prometheus имеет метрику с метками для каждого автоматического выключателя и генерируемых им событий. Метрика вызывается circuit с метками name и event для имени автоматического выключателя и генерируемых им событий соответственно.

Приведенный ниже пример приложения поставляется с предварительно настроенной панелью мониторинга, показывающей количество событий, а также процент событий. График в процентах особенно полезен, чтобы увидеть, открыт ли выключатель.

Чтобы узнать, сколько событий запускается для каждого автоматического выключателя, rate(circuit[15s]) можно использовать запрос PromQL .

Пример приложения

Пример приложения и файла docker-compose для настройки Prometheus и Grafana с помощью панели инструментов можно найти на GitHub . После загрузки запустите, docker-compose up чтобы развернуть приложение, Prometheus и Grafana, а также отправить несколько примеров запросов.

Панель управления Grafana, показывающая события, генерируемые выключателем с разной частотой ошибок.

Сначала функция автоматического выключателя настроена на работу 100% времени. Через 60 секунд это значение изменится на 75%, затем 25%, а затем снова на 100%. Это имитирует ухудшение обслуживания до точки, в которой размыкаются автоматические выключатели. Вы можете увидеть это на панели управления Grafana. Обратите внимание, когда 75% запросов успешны, событий отклонения не происходит. Автоматический выключатель размыкается и запускаются события отказа только при успешном выполнении 25%. Это связано с порогом по умолчанию в 50%.

Автоматические выключатели с мониторингом

Компания Eaton представила современное и экономичное решение для управления распределением электроэнергии, объединив программное обеспечение (ПО) BreakerVisu с дисплеем.

Читайте так же:
Как подключать двухклавишные выключатели три провода

Система BreakerVisu способна отображать на цветном дисплее и сохранять в журнале данные 48 автоматических выключателей и измерительных приборов. Готовое решение представляет собой цветной дисплей диагональю 7 дюймов или 3,5 дюйма. В системе изначально предустановленно ПО визуализации и регистрации, что устраняет необходимость программирования при монтаже и наличия отдельного дисплея для выключателей.

Самонастраиваемая система BreakerVisu работает по принципу plug-and-play («включай и работай») и сводит к минимуму затраты на монтаж и пусконаладку. Система имеет встроенную функцию индикации износа главных контактов автоматических выключателей NZM. Кроме того, в BreakerVisu реализована функция шлюза для централизованной передачи данных в центр управления и диспетчеризации. В системе впервые появилась возможность подключения устройств сторонних производителей по шине протокола Modbus RTU.

Таким образом, BreakerVisu предлагает машиностроителям и производителям щитового оборудования более простое и экономичное решение для централизованного мониторинга состояния и энергопотребления любых электроустановок.

С помощью функции шлюза новая версия BreakerVisu может централизованно передавать по шине протоколу Modbus TCP данные от электроустановок в вышестоящую систему управления. Система визуализации и регистрации импортирует регистры сторонних устройств с помощью специального конфигурационного файла Modbus RTU. BreakerVisu помогает собирать данные от выключателей (значения токов, коммутационные положения и предупреждения о перегрузках) и динамически отображать их в удобном для пользователя виде на веб-странице. Так, пользователь может просматривать рабочие данные от всех аппаратов на одном локальном дисплее. Помимо местного отображения, предусмотрена возможность удалённого доступа по сети Ethernet TCP/IP. Система автоматически регистрирует все события в файле журнала. Также в программном обеспечении реализована функция самонастройки, благодаря которой ПО автоматически обнаруживает подключенные аппараты, а также сопровождает записи о событиях и показания энергопотребления пометками о дате и времени. Для оценки данных достаточно обычного ПК с офисными приложениями. Кроме того, BreakerVisu позволяет оптимизировать энергопотребление согласно стандарту энергетического менеджмента DIN EN ISO 50001. Открытость для систем сторонних производителей, изменяемая топология и функция шлюза делают BreakerVisu независимым гибким решением для управления энергопотреблением.

Система позволяет автоматически считывать диагностические данные с компактных автоматических выключателей NZM3-MC и NZM4-MC. Благодаря встроенным измерительным и коммуникационным функциям, теперь они могут измерять и передавать значения токов и напряжений каждой фазы, а также соответствующие значения мощности и энергии. Кроме того, экономится пространство и упрощается монтаж по сравнению с обычными устройствами. Связь осуществляется через интерфейсные модули Modbus RTU или SmartWire-DT, при этом данные могут передаваться как в BreakerVisu от Eaton, так и в другую систему управления и мониторинга. Автоматические выключатели имеют функцию индикации износа главных контактов (BreakerHealth), которая сообщает пользователю количество выполненных коммутационных операций. Таким образом, BreakerVisu на постоянной основе предоставляет фактическую информацию о состоянии аппарата.

Читайте так же:
Выключатель массы 24в 500а

Пользователь может легко оснастить имеющееся щитовое оборудование модулями измерения и коммуникации XMC, которые позволят системе BreakerVisu выполнять контроль и измерение параметров электроустановки любой сложности. Для модернизации электроустановки идеально подходит преобразовательно-измерительный модуль NZM-XMC-TC-MB серии XMC от Eaton. ТС модуль подключается к имеющимся трансформаторам тока, вольтметрам и другим цепям электроустановки или электрического агрегата. Он быстро устанавливается на рейку и легко подключается к системе BreakerVisu. Модуль подключается к трансформаторам тока с номинальным током вторичной обмотки 5 А. Прилагаемое программное обеспечение Eaton Modbus Configurator даёт возможность легко выставлять коэффициенты трансформации и настройки. Благодаря компактному размеру модуль занимает очень мало место внутри НКУ или агрегата.

В систему BreakerVisu могут быть интегрированы различные коммутационные аппараты Eaton — компактные автоматические выключатели NZM, воздушные автоматические выключатели IZMX16/IZMX40 серии NRX и выключатели серии IZM26.

Поддерживаются следующие выключатели и устройства Eaton:

  • Компактные выключатели серии NZM
  • Воздушные выключатели IZMX16 / IZMX40 серии NRX
  • Воздушные выключатели IZM26
  • Измерительные модули NZM-XMC.

Все важные данные рабочих устройств выводятся на центральный 7-дюймовый сенсорный HMI дисплей. Таким образом достигается экономия по сравнению с обычной системой распределительных устройств с отдельным дисплеем для каждого выключателя. BreakerVisu это готовый запрограммированный HMI/контроллер, не требующий дополнительных усилий программирования.

Электронный журнал «Электрорешения»

Acti9 SmartLink от Schneider Electric. Устройство собирает, накапливает и передает информацию от всех приборов, установленных на панели управления.

Когда-то панели управления устанавливались вподвалах зданий. Проверка проводилась каждые шесть месяцев или при срабатывании автоматического выключателя, нонечаще.

Внастоящее время электрораспределительные щиты, например, Smart Panel компании Schneider Electric, становятся центральным элементом систем управления энергией вкоммерческих зданиях ижилых домах. Благодаря имможно получить подробные данные заопределенный период времени итекущие показатели потребления энергии электрическими приборами, атакже есть возможность отслеживать расходы воды игаза. Такие «умные панели» должны стать неотъемлемой частью будущих систем мониторинга. Как подсказывает название, панели относятся кразряду интеллектуальных устройств: это автоматизированные имногофункциональные системы. Кроме того, благодаря Acti9 SmartLink информация спанелей может выводиться прямо насмартфон.

Читайте так же:
Автоматические выключатели abb оптом

Для чего нужен Acti9SmartLink?

Факторы, снижающие энергетическую эффективность, нормы законодательства вобласти окружающей среды, требования безопасности ижесткая конкуренция— все это способствует разработке методов постоянного мониторинга иобеспечения доступа кинформации. Устройство Acti9 SmartLink позволяет получать все необходимые данные без больших затрат.

Теперь нет необходимости использовать несколько каналов ввода-вывода для каждого устройства. Нужно просто закрепить Acti9 SmartLink напанели управления спомощью зажимов, подключить кнему заводские кабели изатем присоединить ихксистеме мониторинга здания. Если все правильно подключено, тосообщения олюбых неисправностях будут сразуже приходить наэлектронную почту. Поэтому состояние автоматических выключателей, магнитных пускателей, автоматов защиты двигателей, УЗО, ограничителей напряжения ит.д. можно будет влюбом месте ивлюбое время проверить спомощью ноутбука, планшета или смартфона.

Что такое Acti9SmartLink?

Acti9 SmartLink— это накопитель данных. Некоторое время назад водном изблогов появилась информация о«капиллярном сборе данных». Этот принцип лежит воснове работы Acti9SmartLink. Устройство собирает, накапливает ипередает информацию отвсех приборов, установленных напанели управления. Аблагодаря связи свеб-сервером пользователь получает доступ ковсем этим данным через интернет. Еще одним достоинством Acti9 SmartLink является простота установки иобслуживания.

Сложноли установить Acti9SmartLink?

Устройство крепится между DIN-рейками. Затем кнему подключаются все защитные, измерительные иконтрольные приборы, которые Acti9 SmartLink распознает автоматически. ОтActi9 SmartLink выходит только один кабель, спомощью которого все данные передаются вцентральную систему мониторинга здания.

Что можно сделать спомощью Acti9SmartLink?

Для начала можно измерять потребление энергии, что очень важно для разработки стратегии повышения энергетической эффективности. Можно удаленно отслеживать иуправлять всеми устройствами, установленными напанели управления. Система оповещает олюбых изменениях инеисправностях, испомощью веб-интерфейса можно своевременно предпринять действия поихустранению.

Станетли нормой удаленное управление электрораспределительными системами?

Acti9 SmartLink подходит для использования влюбых типах зданий— например, вмагазинах. Система охлаждения должна постоянно находиться под контролем, аспомощью Acti9 SmartLink любое короткое замыкание или ток перегрузки сразуже фиксируются, инежелательную разморозку продуктов можно своевременно предотвратить.

Вероятно, вбудущем удаленное управление будет использоваться повсеместно: как электронная почта, заменившая обычную. Теперь мыполучаем пообычной почте только квитанции для оплаты электричества иводы. Адля общения поличным или рабочим вопросам мыдоступны 24часа всутки поэлектронной почте. Благодаря SmartLink отSchneider Electric, возможно установить такуюже непрерывную связь сэлектрораспределительным оборудованием, ипанели управления уже небудут пылиться втемных подвалах: они будут наэкранах перед нами врежиме 24/7.

Хотите подписаться на статьи электронного журнала «Электрорешения»?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector