Design and development of a prototype operating parameters monitoring system for high voltage switches using IoT technologies
Μελέτη και ανάπτυξη πρωτότυπου συστήματος παρακολούθησης λειτουργικών παραμέτρων για διακόπτες υψηλής τάσης με χρήση τεχνολογιών IoT
Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Φυλλαδιτάκης, Εμμανουήλ
Ημερομηνία
2022-07-12Επιβλέπων
MORONIS, ANTONIOSΛέξεις-κλειδιά
High voltage circuit breakers ; High voltage switchgear ; Sulfur hexafluoride - SF6 ; IoT ; Internet of things ; LoRa data transmission ; Substation monitoring ; Διακόπτες υψηλής τάσης ; Διακοπτικό υλικό υψηλής τάσης ; Εξαφθοριούχο θείο - SF6 ; Διαδίκτυο πραγμάτων ; Μετάδοση δεδομένων LoRa ; Παρακολούθηση υποσταθμούΠερίληψη
Currently, almost all of the high voltage circuit breakers and gas insulated systems (GIS) are filled with SF6 under pressure. The unintended leakage of SF6 has dramatic impacts on both the environment and on the equipment itself. A large leak burdens the environment with hundreds of tones of CO2 equivalent and poses a major safety risk for the grid equipment. Therefore, close monitoring of the SF6 in high voltage switchgear is practically required in order to ensure the stability of the electric grid. Very few substations currently have the infrastructure for the remote monitoring of their assets and retrofit solutions for older substations are either uneconomic or entirely unfeasible. This work is focused on the development of a new, open monitoring system that will be inexpensive, minimally intrusive, and infinitely expandable in terms of both hardware and software. The developed monitoring system should allow transmission system operators to remotely monitor the essential values of their most important assets, which will also offer them a reaction time to avoid critical failures.
Περίληψη
Επί του παρόντος, σχεδόν όλοι οι διακόπτες υψηλής τάσης και τα συστήματα με μόνωση αερίου (GIS) είναι γεμάτα με SF6 υπό πίεση. Η ακούσια διαρροή του SF6 έχει δραματικές επιπτώσεις τόσο στο περιβάλλον όσο και στον ίδιο τον εξοπλισμό. Μια μεγάλη διαρροή επιβαρύνει το περιβάλλον με εκατοντάδες τόνους ισοδύναμου CO2 και αποτελεί σημαντικό κίνδυνο ασφάλειας για τον εξοπλισμό του δικτύου. Ως εκ τούτου, απαιτείται πρακτικά στενή παρακολούθηση του SF6 σε συσκευές διανομής υψηλής τάσης προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Πολύ λίγοι υποσταθμοί διαθέτουν επί του παρόντος την υποδομή για την απομακρυσμένη παρακολούθηση των περιουσιακών τους στοιχείων και οι λύσεις μετασκευής για παλαιότερους υποσταθμούς είναι είτε μη οικονομικές ή και εντελώς ανέφικτες. Αυτή η εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός νέου, ανοιχτού συστήματος παρακολούθησης που θα είναι φθηνό, ελάχιστα παρεμβατικό, και απείρως επεκτάσιμο, τόσο από άποψη υλικού όσο και λογισμικού. Το αναπτυγμένο σύστημα παρακολούθησης θα πρέπει να επιτρέπει στους διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς να παρακολουθούν εξ αποστάσεως τις βασικές παραμέτρους των πιο σημαντικών περιουσιακών στοιχείων τους, κάτι που θα τους προσφέρει επίσης χρόνο αντίδρασης για την αποφυγή κρίσιμων βλαβών.