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X-AMINOR Cross Sensor Platform for Lifecycle-Monitoring of Transformers

Der Projektinhalt von X-AMINOR ist die Entwicklung einer multi-sensorisch dynamischen Zustandserfassung und -bewertung von Transformatoren über ihren gesamten Lebenszyklus. Dazu werden bestehende Monitoringsysteme mit neuen Datenmodalitäten und Modellierungsmethoden ergänzt, die bis dato nicht maschinell erfasst werden können. So wird ein besseres, dynamisches Transformator-Monitoring sowie ein effizientes Lastmanagement erreicht, und führt durch Digitalisierung zu finanziellen Einsparungen, der Vermeidung von Betriebsausfällen und der effizienten Planung neuer Anlagen.

Ausgangssituation

Der stetige Wandel im Energiesystem stellt die Energieversorger und Netzbetreiber vor neue Herausforderungen und führt zu immer dynamischeren Verbrauchsmustern. Die Digitalisierung stellt hierzu einige Lösungsansätze bereit und ermöglicht Netzbetreibern, ihre technischen Prozesse flexibler zu gestalten, die Netzauslastung und Netzbetrieb zu optimieren, Kosten zu senken und dadurch die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Transformatoren sind ein wesentlicher Bestandteil des Energieversorgungssystems und deren Verfügbarkeit und Lebensdauer wesentliche Zielgrößen im Sinne der Versorgungssicherheit. Ausfälle von Transformatoren verursachen hohe Reparatur- und Nebenkosten. Daher ist vorausschauende Wartung („Predictive Maintenance“) ein wesentlicher Faktor die Verfügbarkeit solcher kritischen Infrastrukturelemente zu steigern. Bedingt durch die lange Lebenszeit und den somit hohen Anteil an „Legacy“ Komponenten im Feld ist jedoch eine flächendeckende Nachrüstung von moderner intelligenter Sensorik an den Geräten selbst nicht ohne hohe Kosten möglich und logistisch schwierig.

Projektverlauf

X-AMINOR wird anhand von 2 Anwendungsfällen (Endprüfung in der Produktion und Betrieb) entwickelt und mittels Langzeitstudien im Feld quantitativ und qualitativ evaluiert. Der Fokus liegt dabei auf der Kombination von Methoden aus verschiedenen technischen Bereichen (Sensorik, Datenanalyse, Analytische Modelle, IKT, IoT) zu einem modularen adaptiven Monitoringsystem und dessen Anpassung, Weiterentwicklung und Optimierung.

Meilensteine

  1. MS1 Projektstart.
  2. MS2 Phasen und Requirements definiert und X-AMINOR Systemkonzept erstellt.
  3. MS3 Die Entwicklung der X-AMINOR (multimodalen) Datenmodelle ist abgeschlossen.
  4. MS4 Diagnostik Methoden wurden implementiert und getestet.
  5. MS5 X-AMINOR wurde entwickelt, prototypisch instanziiert und mittels Integrationstests getestet.
  6. MS6 Evaluierung abgeschlossen / Bericht erstellt.
  7. MS7 Veröffentlichungsziele erreicht und Roadmap erstellt.
  8. MS8 Projektabschluss.

"In X-AMINOR werden neue Methoden zur automatischen Überwachung von Großtransformatoren untersucht um die Versorgungssicherheit im Energienetz zu verbessern."

– Ferdinand Fuhrmann –

Ergebnisse

Technisches Ergebnis von X-AMINOR ist ein autonomes Monitoringsystem, bestehend aus einer mobilen Multi-Sensorplattform als Trägervehikel mit projektspezifisch installierter Sensorik (Audio, Video, thermal). Das System wird in die Nähe eines Transformators instanziiert und in der Folge selbstständig diverse Mess- und Prüfaufgaben wahrnehmen. Intelligente Datenanalyseverfahren schaffen die Datenbasis für vorausschauende Wartung und eine kontinuierliche Produktverbesserung. Das angestrebte Projektergebnis ist der technische Funktionsnachweis auf Systemebene im Sinne eines lauffähigen Demonstrators.

Steckbrief