Com implementar la manteniment basat en condicions per a transformadors elèctrics? Anàlisi d'un procés complet en 4 passos

1. Definició de la manteniment basat en l'estat

El manteniment basat en l'estat és un mètode de manteniment on les decisions sobre si s'ha de realitzar el manteniment i com s'ha de fer es determinen en base a l'estat operatiu i de salut real de l'equipament. No té mètodes ni calendaritzacions de manteniment fixos. El requisit previ per al manteniment basat en l'estat és l'establiment de paràmetres d'equipament i l'anàlisi exhaustiva de diverses informacions operatives de l'equipament, per tal de prendre decisions de manteniment racionals basades en les condicions reals.

Diferent del mètode de manteniment basat en el temps tradicional, el manteniment basat en l'estat busca mantenir l'equipament en funcionament durant un llarg període i minimitzar les interrupcions relacionades amb el manteniment, llevat que l'equipament estigui a punt de arribar a l'estat crític on la seva prestació es veurà afectada.

Reemplaçar el cicle de manteniment fix de manteniment programat amb les condicions operatives reals com a base per al manteniment no només redueix el nombre d'interrupcions d'energia i millora la fiabilitat de l'abastament d'energia, sinó que també, i més important, la reducció d'interrupcions d'energia minimitza les pèrdues econòmiques innecessàries i disminueix proporcionalment els accidents personals que impliquen personal d'electricitat. És un mètode eficaç per millorar l'eficiència econòmica i reduir despeses. Atès el nivell actual de tecnologia i condicions, és suficient i necessari implementar estratègies de manteniment basades en l'estat per accelerar el desenvolupament econòmic nacional i assegurar la qualitat de vida de la gent.

2. Importància del manteniment basat en l'estat

Els transformadors d'energia són un dels components clau per a l'operació normal i estable dels sistemes d'energia. Ubicats al mig dels cinc enllaços (generació, transmissió, transformació, distribució i consum), els transformadors poden ser considerats essencialment com màquines elèctriques estàtiques. Com es sap, els transformadors són responsables d'ajustar els nivells de tensió, transmetre energia i potència, i serveixen com a centre neuràlgic del xarxa d'energia. La stabilitat dels transformadors afecta directament la stabilitat de l'operació de la xarxa d'energia.

Amb el ràpid desenvolupament econòmic i la impulsió a la modernització nacional, la escala de la xarxa d'energia ha estat expandint-se, la càrrega dels transformadors ha augmentat, i s'ha prestat més atenció a les qüestions de manteniment i revisió. Les estadístiques mostren que els accidents de la xarxa d'energia causats per l'equipament de transformadors representen el 49% de tots els accidents de la xarxa d'energia. Per tant, donar importància al manteniment dels transformadors és una mesura crucial per assegurar l'operació salubre de la xarxa d'energia i prevenir accidents elèctrics. D'altra banda, també porta beneficis econòmics a les empreses i al sistema d'energia. El manteniment programat, malgrat ser previsible i preparat, afecta inevitablement la producció de l'empresa i la vida quotidiana de la gent.

Amb l'avancè de la tecnologia i de l'indústria de l'energia, la demanda d'electricitat residencial ha augmentat, i la exigència de la estabilitat de l'abastament d'energia ha esdevingut més elevada. Alhora, la tecnologia relacionada amb els transformadors d'energia a Xina s'ha fet cada vegada més madura, especialment en els camps de la monitorització en línia i el diagnòstic de fallades. En els últims anys, encara que hi ha hagut molts estudis sobre mètodes de diagnòstic de fallades, hi ha hagut relativament poques investigacions sobre el manteniment de fallades, el jutjament de l'estat i la formulació de plans de manteniment. Tanmateix, corresponent a l'expansió contínua de l'escala de la xarxa d'energia, la importància del manteniment i la gestió s'ha tornat més prominent, i els costos associats han continuat augmentant. Per tant, és extremadament urgència determinar els mètodes de manteniment i els enfocaments de diagnòstic de fallades adequats, i assegurar l'operació normal mentre es redueixen els costos de manteniment mitjançant els plans de manteniment més racionals.

3. Informació de l'estat i presa de decisions

Per jutjar l'estat d'un transformador, el personal ha de tenir una comprensió exhaustiva, incloent l'estat operatiu normal de l'equipament i els seus paràmetres estàndards rellevants. Només així es pot desenvolupar una solució integral durant la monitorització de l'estat. En el procés real de monitorització i diagnòstic, es poden utilitzar diversos mètodes per recopilar informació de l'estat i paràmetres.

3.1 Comprensió de la informació original de l'equipament

El personal ha de tenir una comprensió i anàlisi profunda de l'estat operatiu original dels transformadors de la seva responsabilitat, i ser familiaritzat amb els paràmetres rellevants. Es ha de prestar especial atenció als possibles canvis de paràmetres en diferents estacions. Per als nous transformadors, s'han de fer registres i comparacions entre els paràmetres al manual i els paràmetres operatius reals. Això requereix una monitorització preventiva de dades de l'equipament, que cobreix les dades bàsiques del transformador, les dades especials i les dades després de la substitució o manteniment de l'equipament. Només amb aquesta informació, el personal pot prendre jutjaments racionals després de la monitorització de l'estat.

3.2 Inspecció preliminar del transformador

L'inspecció preliminar de l'equipament no ha de limitar-se a la simple recopilació de dades abans de l'operació de l'equipament; és millor realitzar-la en combinació amb la vida útil de l'equipament, el fabricant i l'entorn operatiu. Això és degut a que l'entorn operatiu i la vida útil provocan diferents graus d'ús de les components. Especialment, si el transformador es troba en un entorn natural advers, es requereix una consideració més exhaustiva, ja que això afectarà la precisió de l'inspecció del transformador i influirà en el jutjament de l'estat posterior i la formulació de la estratègia de manteniment. Els productes de diferents fabricants en diferents períodes poden tenir característiques i èmfasis d'aplicació diferents, per tant, durant la monitorització, també s'ha de prestar atenció als ítems de monitorització clau i als canvis de dades.

3.3 Familiarització amb les dades rellevants de l'equipament

Els estàndards de paràmetres són particularment importants en la prova de transformadors. La monitorització en línia de l'estat ha de basar-se en estàndards, però els estàndards de paràmetres no són dades estàtiques—només dades estàndard racionals poden permetre una comparació efectiva després de la monitorització. A més, es poden utilitzar dades històriques del passat com a referència. Després d'un període d'operació, l'equipament pot tenir alguna usura, però no fins al punt que requereixi un manteniment o substitució per interrupció. Per tant, quan el personal registra amb precisió la freqüència, el moment i el lloc de les fallades trobades durant l'inspecció, i després compara i analitza aquestes dades amb les dades estàndard i històriques, pot obtenir els resultats de la monitorització de l'estat actual. Això requereix que el personal de l'energia sigui familiaritzat amb els estàndards de dades per completar amb precisió la tasca de monitorització i diagnòstic. Les dades registrades en cada inspecció serveixen com a referència important per a la pròxima monitorització.

4. Indicadors d'avaluació del manteniment basat en l'estat i determinació dels plans de manteniment

Quan un transformador d'energia falla, basant-se en diversos factors que afecten el manteniment, es proposa un marc per al sistema d'indicadors d'avaluació del manteniment basat en l'estat dels transformadors d'energia (com es mostra a la Figura 1).

El sistema d'indicadors d'avaluació consta principalment de les següents parts:

• Seguretat: L'impacte de la fallada en la operació segura de la xarxa d'energia;

• Fiabilitat: Inclou la reducció de la fiabilitat de l'abastament d'energia causada pel manteniment, la millora de la fiabilitat portada pel manteniment, i el període de rodament després del manteniment;

• Economia: Principalment cobreix el cost dels equips de manteniment i la pèrdua econòmica causada per les interrupcions d'energia;

• Altres: El nivell tècnic requerit per al manteniment, la gestió de peças de recanvi, i l'arranjament raonable de peças de recanvi i mètodes d'emmagatzematge per evitar retards en la restauració de l'energia deguts a l'espera de peças de recanvi.

Aquests indicadors d'avaluació, juntament amb diversos plans de manteniment proposats a continuació per a les fallades dels transformadors, tenen els seus valors d'indicadors d'avaluació corresponents introduïts a través d'una interfície d'interacció humà-màquina per completar la presa de decisions del plan de manteniment basat en l'estat.

5. Conclusió

La monitorització de l'estat dels transformadors ha de complir el requisit de la comprensió exhaustiva, i les dades i indicadors han de reflectir plenament l'estat operatiu i el nivell. Avui en dia, la tecnologia dels transformadors es va fent cada vegada més avançada, i hi ha molts factors que afecten el seu estat. Cada component té diferents graus d'influència en diferents períodes, i diferents mètodes de manteniment són aplicables des de diferents perspectives. Per tant, l'avaluació de l'estat ha de ser científica i exhaustiva per assolir realment l'objectiu final del manteniment basat en l'estat.

Per assegurar que els indicadors d'avaluació puguin reflectir plenament i veritablement l'estat operatiu del transformador, s'han de seguir els principis de la cientificitat, la viabilitat i l'exhaustivitat. Els canvis de l'estat del transformador d'energia s'han de reflectir a través d'indicadors i dades exhaustivament monitoritzats, per tal de refletir més endavant la tendència de desenvolupament de l'equipament de transformadors.