Taustamateriaali Fingridin innovaatiohaasteeseen Sähköasemilla olevien viallisten laitteiden havainnointi radiotaajuisella mittausmenetelmällä

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Taustamateriaali Fingridin innovaatiohaasteeseen Sähköasemilla olevien viallisten laitteiden havainnointi radiotaajuisella mittausmenetelmällä"

Martti Kivelä
4 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Taustamateriaali Fingridin innovaatiohaasteeseen Sähköasemilla olevien viallisten laitteiden havainnointi radiotaajuisella mittausmenetelmällä Juha Riikonen Spinverse

2 Yleistä lisätietoa

3 Yleistä lisätietoa Tavoite: sähköasemilla olevien vikaantuneiden laitteiden tunnistamiseen ja paikantamiseen jatkuva-aikaisella radiotaajuisella mittausmenetelmällä isosta laitepopulaatiosta ilman käyttökeskeytyksiä hyödyntäen jatkuvaa IoT-monitorointia (spektri ja aikatason mittaukset) Aikatason mittausesimerkki: onko signaalissa pistemäisiä purkauksia 20 ms / 50 Hz ikkunassa Vian tarkka paikannus ei ole pakollista Tavoite on kuitenkin paikallistaa alue tai segmentti, jossa poikkeama sijaitsee. Mittausten havaittua anomalia, voidaan vika paikantaa tarkasti jatkotutkimuksilla. Jatkotutkimukset eivät ole osa tätä innovaatiohaastetta. Haasteessa haetaan erityisesti mittaus- ja havainnointimenetelmiä. Kehityshankkeen tärkein tavoite on tapahtumien luotettava havainnointi. Datakommunikaation määrittely ja testaaminen ovat osa hankkeeseen kuuluvaa kehitystyötä. Mittausdatan jatkoanalysointi (Azuren pilvessä) on rajattu haasteen ulkopuolelle. Partnerin on kyettävä nopeaan, innovatiiviseen ja avoimeen yhteistyöhön Fingridin kanssa. Asennukset toteutetaan maadoitettuihin laatikoihin, joissa saatavilla AC 230V. Mahdolliset antennit voidaan asentaa laatikoiden ulkopuolelle. Referenssimittauspiste voi olla esim sähköaseman portilla (50-100m päässä). Sähköasemalla tai sen yläpuolella liikkuvat ratkaisut eivät ole hyväksyttäviä. 3

db db Esimerkki osittaispurkauksen paikantamisesta Signaalin muutos paikan funktiona 0-10 Tr166-Baseline Tr171-20 -30-40 -50-60 -70 50 145 240 335 430 525 620 715 810 905 1000 0-10 Tr166 Baseline -20

4 db db Esimerkki osittaispurkauksen paikantamisesta Signaalin muutos paikan funktiona 0-10 Tr166-Baseline Tr Tr166 Baseline -20 Tr Baseline Tr Baseline Tr169 - Phase T 0-10 Baseline TR168 Phase R MHz MHz

5 Osittaispurkaukset vikaantuneista laitteista Osittaispurkaukset voivat vaihdella hyvinkin paljon erilaisissa vikaantumistilanteissa Vian ilmaantuessa purkauksia voi esiintyä muutamia minuutteja minkä jälkeen saattaa olla kuukausien tauko Osittaispurkaukset voivat vian kehittymisen mukaan voimistua tasaisesti pitkällä aikavälillä tai joskus eskaloitua nopeastikin 5

Datakommunikaatio sähkökytkinkentältä pilveen Sähkökentälle sijoitettavien mittausyksiköiden (päätelaitteiden) tulee kommunikoida WLAN

Kytkinkenttä pystytään kattamaan 1-2 WLAN -reitittimellä Datakommunikaation määrittely ja testaaminen ovat osa hankkeeseen kuuluvaa

6 Datakommunikaatio sähkökytkinkentältä pilveen Sähkökentälle sijoitettavien mittausyksiköiden (päätelaitteiden) tulee kommunikoida WLAN -reitittimen kautta Edgelaitteiseen (Azure Data Box Edge). Kytkinkenttä pystytään kattamaan 1-2 WLAN -reitittimellä Datakommunikaation määrittely ja testaaminen ovat osa hankkeeseen kuuluvaa kehitystyötä. Mittausyksiköt (päätelaitteet) WLAN reititin Azure Data Box Edge* Fingrid Azure Kytkinkenttä * 6

7 Osittaispurkauslähteiden synnyttämiä signaaleja ajan ja taajuuden funktiona

8 Huippu- ja keskiarvoilmaisimella samanaikaisesti mitattuja taajuusspektrejä Ympäristön taajuusspektri. Tietoliikennesignaalien huippu- ja keskiarvo eivät eroa merkittävästi toisistaan. Osittaispurkauksien taajuusspektri. Huippu- ja keskiarvo eroavat selkeästi toisistaan, koska osittaispurkaukset eivät siirrä tehoa.

9 Keinotekoisten lähteiden synnyttämiä signaaleja ajan ja taajuuden funktiona

10 aikatason spektri Taustakohina Kelluvan potentiaalin synnyttämä purkaus

11 aikatason spektri Öljyssä tapahtuva osittaispurkaus Ilmassa tapahtuva purkaus

12 Osittaispurkauksien taajuusalueet Erilaiset osittaispurkaustyypit esiintyivät pääosin seuraavilla taajuusalueilla: ontelopurkaukset MHz kosketushäiriö MHz osittaispurkaukset prespaanissa ja MHz kelluva potentiaali öljyssä MHz korona MHz korona öljyssä MHz pintapurkaukset MHz ja MHz Koronapurkaukset tai tietoliikennesignaalit eivät häiritse mittauksia, koska koronapurkaukset rajoittuvat alle 200 MHz:n taajuudelle ja tietoliikennesignaalit pystytään tunnistamaan keskiarvoilmaisimen sekä signaalin kapeakaistaisuuden avulla.

13 Osittaispurkauslähteiden synnyttämiä signaaleja ajan ja taajuuden funktiona

14 Taajuusspektrit eivät poikkea ympäristön spektristä

15 Kiskojännitemuuntajan vierestä mitatut taajuusspektrit Taajuudella MHz esiintynyt häiriöspektri (pun) poistui huollossa.

16 Erottimen vierestä mitatut taajuusspektrit Koko taajuuskaistalla esiintynyt häiriöspektri (pun) poistui huollossa

17 Kiskoerottimen molemmilta puolilta mitatut taajuusspektrit Laajalla taajuuskaistalla poikkeava signaali

18 Kuvia kytkinkentistä

19 Esimerkkikuvia kytkinkentistä

20 Juha Riikonen FOLLOW US:

Samankaltaiset tiedostot

Energianhallinta. Energiamittari. Malli EM10 DIN. Tuotekuvaus. Tilausohje EM10 DIN AV8 1 X O1 PF. Mallit

Energianhallinta. Energiamittari. Malli EM10 DIN. Tuotekuvaus. Tilausohje EM10 DIN AV8 1 X O1 PF. Mallit Energianhallinta Energiamittari Malli EM10 DIN Luokka 1 (kwh) EN62053-21 mukaan Luokka B (kwh) EN50470-3 mukaan Energiamittari Energia: 6 numeroa Energian mittaukset: kokonais kwh TRMS mittaukset vääristyneelle