ترانسفورماتورهای توزیع شهری از اجزای حیاتی شبکه برق محسوب میشوند و عملکرد نادرست آنها میتواند منجر به خاموشیهای گسترده، افت کیفیت برق و افزایش هزینههای نگهداری شود. با افزایش بار مصرف، فرسودگی تجهیزات و توسعه شبکههای شهری، روشهای سنتی بازدید دورهای دیگر پاسخگوی نیازهای بهرهبرداری نیستند. در این شرایط، پایش ترانسفورماتورهای شهری با استفاده از حسگرهای هوشمند و فناوریهای IoT بهعنوان راهکاری مؤثر برای افزایش قابلیت اطمینان شبکه مطرح میشود.
پارامترهای کلیدی در پایش ترانسفورماتور
برای ارزیابی وضعیت عملکرد ترانسفورماتور، پایش همزمان چند پارامتر الکتریکی و فیزیکی ضروری است. مهمترین این پارامترها شامل دما، جریان، ولتاژ، بار، کیفیت روغن و لرزش میباشند. افزایش دمای سیمپیچ یا روغن، یکی از نشانههای اضافهبار یا نقص در سیستم خنککاری است که در صورت عدم تشخیص بهموقع، میتواند منجر به کاهش عمر ترانسفورماتور شود.
حسگرهای جریان و ولتاژ امکان تحلیل بارگذاری واقعی ترانسفورماتور را فراهم میکنند و به اپراتور اجازه میدهند از اضافهبارهای طولانیمدت جلوگیری کند. همچنین در برخی کاربردها، حسگرهای گاز محلول در روغن (DGA) برای تشخیص زودهنگام خطاهای داخلی مورد استفاده قرار میگیرند.
نقش حسگرهای هوشمند و IoT
حسگرهای هوشمند با قابلیت اندازهگیری مداوم و ارسال داده، هسته اصلی سامانههای پایش ترانسفورماتور هستند. این حسگرها معمولاً به یک گیتوی IoT یا PLC محلی متصل میشوند که دادهها را جمعآوری و به مرکز کنترل ارسال میکند. ارتباط دادهها میتواند از طریق شبکههای سلولی، فیبر نوری یا شبکههای بیسیم کممصرف انجام شود.
استفاده از پروتکلهایی مانند Modbus، MQTT یا OPC UA امکان یکپارچهسازی دادهها با سامانههای مانیتورینگ و SCADA را فراهم میکند. در نتیجه، اطلاعات عملکرد ترانسفورماتور بهصورت بلادرنگ در داشبوردهای مدیریتی نمایش داده شده و امکان تحلیل و تصمیمگیری سریع فراهم میشود.
پایش پیشبینانه و کاهش خرابیها
یکی از مهمترین مزایای پایش هوشمند ترانسفورماتورهای شهری، حرکت از نگهداری واکنشی به سمت نگهداری پیشبینانه (Predictive Maintenance) است. با تحلیل روند تغییرات دما، بار و سایر پارامترها، میتوان نشانههای اولیه خرابی را قبل از وقوع حادثه شناسایی کرد.
برای مثال، افزایش تدریجی دمای روغن در شرایط بار ثابت میتواند نشاندهنده کاهش راندمان سیستم خنککاری باشد. در این حالت، قبل از بروز آسیب جدی، اقدامات اصلاحی انجام میشود. این رویکرد علاوه بر کاهش خاموشیهای ناخواسته، هزینههای تعمیرات اضطراری را نیز کاهش میدهد.
کاربرد در شبکههای توزیع شهری
در شبکههای توزیع شهری که تعداد زیادی ترانسفورماتور در نقاط مختلف نصب شدهاند، پایش دستی و دورهای بسیار زمانبر و پرهزینه است. سامانههای مبتنی بر حسگرهای هوشمند امکان پایش متمرکز تعداد زیادی ترانسفورماتور را فراهم میکنند. اپراتورها میتوانند از طریق یک پلتفرم مرکزی، وضعیت لحظهای هر ترانسفورماتور را بررسی کرده و اولویتبندی تعمیرات را بر اساس داده واقعی انجام دهند.
مزایا و چالشها
مزایای پایش ترانسفورماتورهای شهری با حسگرهای هوشمند شامل افزایش قابلیت اطمینان شبکه، کاهش خاموشیها، افزایش عمر تجهیزات و بهینهسازی هزینههای نگهداری است. با این حال، چالشهایی مانند امنیت دادهها، هزینه اولیه نصب حسگرها و یکپارچهسازی با تجهیزات قدیمی باید در طراحی سامانه مدنظر قرار گیرد.
جمعبندی
پایش ترانسفورماتورهای شهری با استفاده از حسگرهای هوشمند و فناوری IoT، راهکاری مؤثر برای مدیریت بهینه شبکههای توزیع برق است. این رویکرد با فراهمکردن دادههای دقیق و بلادرنگ، امکان تشخیص زودهنگام خطا، کاهش تلفات و افزایش پایداری شبکه برق شهری را فراهم میکند.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.