Сверхбыстрая дискретизация благодаря использованию cистемы сбора данных Genesis HighSpeed от HBM.
Лаборатория силовой энергетики компании ABB в г.Лудвика (Швеция) в настоящее время проводит испытания практически всего выпускаемого предприятием оборудования для электроэнергетики. Здесь международная промышленная группа АВВ испытывает коммутационное оборудование, высоковольтные выключатели и трансформаторы на различных этапах разработки, а также проводит регламентные испытания готовой продукции.
При испытаниях продукцию подвергают воздействию экстремальных токов и напряжений, выполняя сбор данных с очень высокой частотой дискретизации. Для этого используется новейшее измерительное и испытательное оборудование, в том числе измерительная система Genesis HighSpeed от HBM в сочетании с программным обеспечением Perception.
Лудвика является головным испытательным центром оборудования ABB для электроэнергетики с 1933 года. Именно здесь был смонтирован крупнейший в мире, на тот момент времени, генератор коротких замыканий. Лудвика и сегодня остается мировым лидером в этой узкоспециализированной области. На территории расположено два надежных генератора короткого замыкания, способных вырабатывать суммарную мощность 4 000 МВА для прямых тестирований и до 75 000 МВА для имитационных испытаний.
Разрушающие испытания
«Мы работаем с очень сильными токами и высокими напряжениями. Многие наши испытания являются разрушающими, а это означает, что в итоге от продукции остаётся не так много. Следовательно, невозможно проверить высоковольтное оборудование, не устроив несколько фейерверков. Тем не менее, испытания должны проводиться так, чтобы все происходящее моментально и точно фиксировалось. Нам необходимы только точные и детализированные графики, описывающие процесс», говорит Кьель Коронен (Kjell Korhonen), ведущий инженер, специалист в области измерительной техники и систем управления Лаборатории силовой энергетики компании АBB в г. Лудвика.
Измерительные системы в процессе разработки
Экстремальные нагрузки и высокая частота дискретизации (до 100 млн. измерений в секунду) безусловно являются ключевыми требованиями к используемым инструментам. Ещё в 1980-х годах компания ABB являлась новатором в области разработок цифровых систем сбора данных для различных испытаний. Одна из этих давних разработок и легла в основу того, что сегодня является семейством оборудования серии Genesis HighSpeed от HBM для регистрации переходных процессов. Компания ABB продолжает работать в тесном сотрудничестве с HBM, способствуя развитию этой системы, теперь уже в девятом поколении.
«Для нас чрезвычайно важно что система продолжает развиваться коммерческим предприятием, работающим с большим количеством пользователей, и что мы можем получать поддержку и обновления. Сейчас мы используем Genesis и Perception во всех наших лабораториях и ведём конструктивный диалог с HBM о её улучшении. Приятно иметь единый эффективный набор инструментальных средств, которые постоянно обновляются», добавляет Кьель Коронен.
Гибкая система
Лаборатория Лудвики использует четыре измерительных стойки системы Genesis HighSpeed. Данная система отличается гибкостью благодаря возможности установки необходимых модулей непосредственно в стойку. При проведении крупномасштабных испытаний несколько измерительных стоек могут быть объединены.
Каждая измерительная стойка имеет место для четырехканальных приемных модулей. Волоконно-оптические кабели связывают каналы с цифровыми преобразователями, которые преобразуют сигнал из аналогового в цифровой и передают его в программное обеспечение Perception для проверки и обработки. Испытательное оборудование в лаборатории Лудвики эксплуатируется в две смены тридцатью высококвалифицированными инженерами.
Соответствие международным стандартам.
Практически вся энергетическая продукция ABB испытывается в Лудвике на различных этапах разработки и регламентного тестирования на выходе из производства. Это означает, что в среднем проводится два высокочастотных испытания в день, круглый год. Их длительность может составлять от нескольких часов до недели, с формированием до 1000 мегабайт данных, которые хранятся компанией ABB не менее десяти лет.
Все испытания проводятся в соответствии с международными и региональными стандартами. Лаборатория Лудвика также проходит независимую аттестацию качества шведским органом по аккредитации SWEDAC. Компания ABB является членом Скандинавской ассоциации по испытаниям электроэнергетического оборудования (SATS, Scandinavian Association for Testing of Electric Power Equipment) и её интернациональной ассоциации, объединения по испытаниям коротких замыканий (STL, Short-Circuit Testing Liaison), что является еще одним признаком качества. Все работы должны выполняться строго в соответствии со стандартами, в противном случае оборудование, проходящее типовые испытания в лаборатории, не сможет быть сертифицировано.
Мировой опыт
Последовательность критична в нашей работе. Необходимо помнить о тысячах факторов, которые теоретически могут пойти неправильно во время испытаний ‒ кабели, аппаратные ошибки и расположение измерительного оборудования. Зачастую для испытания изделия у нас есть только один шанс, а весь процесс длится считанные секунды. Мы просто не имеем права потерять данные измерений. Поэтому многолетний опыт компании ABB ‒ это её основной актив. Мы уделяем много внимания приобретению необходимых навыков и обучению сотрудников, которые приезжают в Лудвику со всего мира.
Измерительное оборудование может выйти из строя
Проведение испытаний в лаборатории силовой энергетики ABB связано с определенными рисками. Сильные токи и высокие напряжения способны вывести из строя систему, а в самом худшем случае могут сгореть и потребовать замены такие чувствительные компоненты как датчики для измерения параметров сети (тока, напряжения, давления или движения и др.), а также цифровые преобразователи сигналов. Четыре измерительных стойки системы сбора данных Genesis HighSpeed имеют длительный срок службы благодаря уникальной электрической изоляции. Волоконно-оптические линии связи используются для подключения измерительных стоек в комнате управления к цифровым преобразователями, защищая стойки и персонал от высокого напряжения.
Высокие стандарты
«Чтобы сохранять лидирующие позиции и идти в ногу с новейшими технологиями нам постоянно приходится обновлять оборудование. Мы вынуждены постоянно повышать точность измерений, поэтому наша ключевая задача ‒ своевременный переход на следующее поколение измерительных систем. Мы стараемся делать все от нас зависящее чтобы расти ‒ увеличивать объемы и расширять возможности тестирования новыми методами большее количество объектов. Мы всегда будем измерять такие величины, как токи и напряжения, но в будущем добавятся и новые испытания. Например, однажды возможно нам потребуется измерять движение бесконтактным способом», прогнозирует Кьель Коронен.
Система сбора данных Genesis HighSpeed.
Genesis HighSpeed представляет собой систему для высокоскоростного сбора измерительных данных. Семейство Genesis HighSpeed может работать с частотой дискретизации до 100 млн. изм./сек на канал. Благодаря модульной платформе система может быть сконфигурирована для конкретной задачи.
КонтроллВахенд а Техника (КВТ) 2019
