Monitoring linii energetycznych

Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną i nowymi źródłami energii odnawialnej, zarządzanie sieciami energetycznymi staje się coraz bardziej złożone, a operatorzy stają w obliczu wyższych wymagań dotyczących czasu pracy i trudnego równoważenia obciążenia sieci.
W gęsto zaludnionych obszarach napowietrzne linie przesyłowe mają ograniczenia, a prawdopodobieństwo wystąpienia usterek jest duże ze względu na czynniki zewnętrzne. Jeśli temperatura jest monitorowana w czasie rzeczywistym, można zwiększyć możliwości i niezawodność przesyłu energii, zapewniając maksymalne możliwości i opłacalność.
Eksploatacja linii energetycznych bez naruszania przepisów bezpieczeństwa, integralności materiałów lub niezawodności sieci zależy od wartości znamionowej linii przesyłowej w czasie rzeczywistym. Jeśli linia jest eksploatowana przy maksymalnej temperaturze lub powyżej niej, wzrost temperatury spowoduje ugięcie linii i może doprowadzić do naruszenia prześwitów projektowych. Dzięki dynamicznym wartościom znamionowym i monitorowaniu w czasie rzeczywistym przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i operatorzy mogą opracowywać i stosować wartości znamionowe linii w oparciu o otaczające warunki, takie jak warunki pogodowe, a tym samym uzyskać znacznie bardziej niezawodną i ekonomiczną pracę.

W przypadku podziemnych instalacji przemysłowych, długie kable energetyczne i inne podobne konstrukcje są podatne na działanie sił pochodzących od wielu nieprzewidzianych czynników - koparek kopiących nową drogę, kotwicy ciągniętej za łodzią, trzęsień ziemi itp.
Dzięki dostosowanemu do potrzeb rozwiązaniu firmy Luna można zoptymalizować wykorzystanie infrastruktury, maksymalizując przepustowość ścieżek przesyłowych. Dane mogą być wykorzystywane do monitorowania obciążenia linii napowietrznych, dzięki czemu można przesyłać więcej energii przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa.

Technologia DTS: Precyzyjne rozwiązanie w czasie rzeczywistym dla napowietrznych linii przesyłowych

Oparte na pasywnych światłowodach jako czujnikach temperatury zintegrowanych wewnętrznie lub zamontowanych zewnętrznie, rozwiązanie DTS (Distributed Temperature Sensing) zapewnia najnowocześniejsze pomiary temperatury w czasie rzeczywistym. Po podłączeniu do jednostki oceniającej, profil temperatury jest rejestrowany i przetwarzany przed przesłaniem do standardowych interfejsów w celu dostarczenia operatorowi cennych informacji operacyjnych. Pozwoli to ograniczyć niepotrzebne i często ryzykowne interwencje operatora, zapewniając jednocześnie bezpieczną i niezawodną pracę powyżej wartości statycznych.

Wbudowany system RTTR (Real-Time Thermal Rating) oblicza wydajność prądową w danych warunkach kabla i może zapewnić ciągłą i automatyczną regulację parametrów obliczeniowych, takich jak temperatura otoczenia, rezystywność termiczna itp.
RTTR usuwa całą niepewność pozostawioną przez DTS.
DTS mierzy temperaturę izolacji kabla w czasie rzeczywistym. Temperatura izolacji daje dobre wyobrażenie o temperaturze przewodu, ale jeśli nie zostanie dostarczony dokładny model przewodu, pozostanie pewna niepewność. Niepewność ta jest niewielka podczas pracy w stanie stabilnym, ale może być znaczna w sytuacjach awaryjnych.
Poniższy rysunek ilustruje temperaturę izolacji i przewodu w sytuacji awaryjnej.
 

 

Podczas gdy różnica temperatur między izolacją a przewodem może być niewielka w stanie stabilnym, różnica temperatur może znacznie wzrosnąć tylko chwilę po wystąpieniu sytuacji awaryjnej.
Izolacja kabla ma dużą bezwładność temperaturową. Niezamierzone nagrzanie przewodu może zostać wykryte na zewnątrz dopiero po kilku minutach lub godzinach. Dodatkowo, różnica temperatur zmienia się wraz z poziomem obciążenia, co czyni ją jeszcze trudniejszą do przewidzenia. Różnica temperatur jest większa dla większych poziomów obciążenia.
Zazwyczaj rzeczywisty odczyt maksymalnej temperatury każdego skonfigurowanego odcinka kabla i rzeczywisty odczyt prądu elektrycznego są obliczane w celu zbudowania dynamicznej wartości znamionowej kabla instalacji, w oparciu o normy IEC 60287 i IEC 60853.



Technologia DSTS – System dalekiego zasięgu dla kabli zasilających
 

System DSTS (Distributed Strain and Temperature Sensing) do kabli energetycznych firmy LUNA to unikalny światłowodowy system pomiaru naprężeń i temperatury przeznaczony do monitorowania podziemnych kabli energetycznych i napowietrznych linii przesyłowych na dużych odległościach. System Long Range DSTS w sposób ciągły monitoruje i przewiduje obciążenie kabla i temperaturę rdzenia na pojedynczych odcinkach o długości do 100 km.
Wiodący w branży zasięg 100 km zmniejsza koszty i złożoność instalacji, ponieważ potrzeba mniej jednostek DSTS na instalację. Dzięki wewnętrznemu przełącznikowi światłowodowemu, system DSTS firmy LUNA może obsługiwać do 16 światłowodów, a co za tym idzie 16 oddzielnych kabli zasilających.
System ten mierzy naprężenie i temperaturę kabla zasilającego z rozdzielczością temperatury do 0,1°C i rozdzielczością naprężenia do 2 µε na odległości do 100 km (80 km dla naprężeń). Zapewnia to precyzyjną lokalizację hotspotów i szybkie wykrywanie mechanicznych zakłóceń kabla (np. kotwice łodzi, kopanie koparką itp.).

Więcej informacji na temat światłowodowego monitoringu linii energetycznych znajduje się w zakładce "Dokumenty".