Waarom conditiemonitoring belangrijk is omdat elektriciteitsnetwerken meer vragen van bestaande activa
Van een hoger gebruik naar een betere zichtbaarheid van activa
Er wordt van energiesystemen gevraagd meer te doen.
Elektrificatie, integratie van hernieuwbare energie, datacentra en industriële ontwikkeling zorgen allemaal voor een toenemende vraag naar elektriciteitsinfrastructuur. Tegelijkertijd worden nutsbedrijven geconfronteerd met langere doorlooptijden van apparatuur, beperkingen in de toeleveringsketen en stijgende investeringskosten.
Dit creëert een fundamentele uitdaging: hoe kan de bestaande energie-infrastructuur effectiever worden gebruikt, terwijl de betrouwbaarheid behouden blijft en het activarisico wordt beheerd?
Een recent CIGRE-artikel,“Een netwerk dat meer moet doen – Mogelijkheden, limieten en risico’s voor het vergroten van de overbelastingscapaciteit van transformatoren,”onderzoekt deze vraag vanuit het perspectief van het laden van transformatoren. Het artikel belicht een bredere verschuiving in het vermogensbeheer van energiesystemen: in plaats van alleen te vertrouwen op vaste operationele limieten, kijken nutsbedrijven steeds meer naar informatie over de toestand, monitoringtechnologieën en risico-geïnformeerde besluitvorming.
Hetzelfde principe is relevant voor andere kritieke elektrische activa, waaronder GIS en GIL.
Waarom operationele limieten niet het hele verhaal zijn
Traditioneel wordt elektrische apparatuur gebruikt met gedefinieerde marges om de betrouwbaarheid onder normale en onvoorziene omstandigheden te garanderen.
Voor transformatoren kan een hogere belasting bijvoorbeeld de temperatuur verhogen, de veroudering van de isolatie versnellen en de spanning op componenten vergroten. CIGRE merkt op dat de vooruitgang op het gebied van thermische modellering, onderzoek naar isolatieveroudering, vochtbeoordeling en online monitoring een beter inzicht bieden in de toestand van de transformator en mogelijkheden creëren voor een meer op de toestand gebaseerd activabeheer.
Het belangrijke concept is niet simpelweg:
"Hoeveel kan de apparatuur dragen?"
maar steeds vaker:
"In welke staat verkeert de apparatuur en hoeveel operationele capaciteit is er nog over?"
Deze verandering van statische limieten naar op omstandigheden gebaseerde beslissingen wordt steeds belangrijker naarmate nutsbedrijven meer waarde uit de bestaande infrastructuur proberen te halen.
Hetzelfde principe is van toepassing op gasgeïsoleerde apparatuur
Voor GIS- en GIL-systemen is het isolatiegas een essentieel onderdeel van het isolatiesysteem van de apparatuur.
De kwaliteit en toestand van het gas kunnen daarom belangrijke informatie opleveren tijdens inbedrijfstelling, onderhoud en probleemoplossing.
Verschillende parameters zijn bijzonder relevant:
- SF₆-zuiverheid
- Dauwpunt / vochtgehalte
- SO₂ en andere afbraakproducten
- Gasdruk en dichtheid
- SF₆-lekkage
Deze metingen vervangen geen andere vormen van GIS-conditiebeoordeling. In plaats daarvan bieden ze aanvullende informatie die ingenieurs kan helpen de toestand van het gas te beoordelen en potentiële problemen tijdens de levenscyclus van de apparatuur te identificeren.
Vooral vocht is belangrijk
Vocht in gasgeïsoleerde apparatuur kan de isolatieprestaties beïnvloeden en kan ook wijzen op problemen die verband houden met installatie, afdichting, onderhoud of gasbehandeling.
Om deze reden wordt dauwpuntmeting vaak gebruikt bij het evalueren van de toestand van isolatiegas.
Een betrouwbare meting kan helpen bij het beantwoorden van praktische vragen als:
- Is het gas voldoende droog?
- Is er vocht in de behuizing gekomen?
- Is de apparatuur klaar voor inbedrijfstelling?
- Is de gaskwaliteit veranderd na onderhoud?
- Is er aanvullende droging of gasbehandeling nodig?
Dit maakt vochtmeting meer dan een eenvoudige laboratoriumtest. Het kan onderdeel worden van het totale onderhouds- en assetmanagementproces.
Van het testen van individuele parameters tot het begrijpen van de staat van activa
Modern vermogensbeheer is steeds meer afhankelijk van het combineren van meerdere informatiebronnen.
Voor een transformator benadrukt CIGRE technologieën zoals glasvezeltemperatuurmonitoring, analyse van opgeloste gassen, vochtsensoren, thermische modellering en digitale tweelingen. Deze technologieën kunnen eigenaren van activa helpen de relatie tussen de bedrijfsomstandigheden en de staat van de apparatuur beter te begrijpen.
Voor GIS en GIL kan een vergelijkbare aanpak bestaan uit het combineren van:
Gaskwaliteit + vocht + afbraakproducten + druk/dichtheid + lekkage-informatie + bedrijfsgeschiedenis
In plaats van naar één enkele meting afzonderlijk te kijken, kunnen ingenieurs meerdere parameters gebruiken om een completer beeld van de staat van de apparatuur te krijgen.
Dit is met name relevant wanneer apparatuur vele jaren in gebruik moet blijven en bij onderhoudsbeslissingen een evenwicht moet worden gevonden tussen betrouwbaarheid, operationele vereisten en levenscycluskosten.
Waarom nauwkeurige gastesten belangrijker worden
Naarmate het gebruik van de bestaande elektrische infrastructuur toeneemt, neemt ook het belang van betrouwbare informatie over de toestand toe.
Als apparatuur dichter bij de praktische limieten wordt gebruikt, wordt de onzekerheid groter.
Voor GIS en GIL kunnen nauwkeurige gastests verschillende fasen van de levenscyclus van apparatuur ondersteunen:
1. Inbedrijfstelling
Vóór het inschakelen kunnen de gaskwaliteit en het vocht worden gecontroleerd om te verifiëren dat het isolatiemedium aan de vereiste voorwaarden voldoet.
2. Routineonderhoud
Periodieke metingen kunnen helpen bij het vaststellen van gaskwaliteitsregistraties en het identificeren van veranderingen in de loop van de tijd.
3. Problemen oplossen
Onverwachte toenames van vocht of ontledingsproducten kunnen nuttige informatie opleveren bij het onderzoeken van abnormale omstandigheden.
4. Terugwinning en hergebruik van gas
Tijdens onderhoud kan teruggewonnen SF₆ worden geanalyseerd vóór behandeling en hergebruik. Gasanalyse kan helpen bepalen of terugwinning, zuivering of verdere verwerking nodig is.
5. Milieubeheer
Nauwkeurige lekdetectie en gecontroleerde gasbehandeling kunnen onnodige SF₆-emissies verminderen en een verantwoord beheer van dit krachtige isolatiegas ondersteunen.
Op weg naar condition-based asset management
De discussie over het vermogen tot overbelasting van transformatoren illustreert een grotere transformatie in het beheer van energiesystemen.
Het doel is niet simpelweg om apparatuur harder te bedienen.
Het is bedoeld om apparatuur beter te begrijpen.
Betere sensoren, verbeterde modellering en uitgebreidere diagnostische informatie kunnen de onzekerheid verminderen en eigenaren van activa in staat stellen beter geïnformeerde beslissingen te nemen over laden, onderhoud en vervanging.
CIGRE's werk op het gebied van het laden van transformatoren weerspiegelt deze bredere richting. De gezamenlijke werkgroep A2/D1.82 onderzoekt verouderingsmechanismen, vochtgedrag, thermische modellering, componentbeperkingen, monitoringtechnologieën en risicobeperking als onderdeel van een gestructureerde beoordeling van de toegenomen transformatorbelasting.
Voor gasgeïsoleerde apparatuur is betrouwbare gasmeting een onderdeel van dezelfde bredere filosofie:
Meten → Begrijpen → Beoordelen → Handhaven
KSTONE: Ondersteuning van gasconditiebeoordeling
KSTONE ontwikkelt test- en gasbehandelingsapparatuur voor SF₆-geïsoleerde en milieuvriendelijke elektrische apparatuur.
Ons productassortiment omvat verschillende stadia van gasbeheer en conditiebeoordeling, waaronder:
- SF₆-lekdetectie
- SF₆-zuiverheidsmeting
- Dauwpunt- en vochtmeting
- Analyse van SF₆-afbraakproducten
- Multigasanalyse
- SF₆-terugwinning en gasbehandeling
- SF₆-scheiding en zuivering
- Gasanalyse voor milieuvriendelijke schakelapparatuur
Voor GIS- en GIL-operators bieden deze technologieën praktische meetinstrumenten voor inbedrijfstelling, onderhoud, probleemoplossing en gasbeheer.
Omdat energiesystemen steeds meer eisen stellen aan de bestaande infrastructuur,Een beter gebruik van activa zal steeds meer afhangen van betere informatie over activa.
Voor gasgeïsoleerde apparatuur is het begrijpen van de toestand van het isolatiemedium een belangrijk onderdeel van die informatie.
Gerelateerde KSTONE-producten
SF₆-gasanalysatoren— Zuiverheids-, dauwpunt- en ontledingsproductmeting voor GIS/GIL-toepassingen.