Jak zaimplementować utrzymanie oparte na stanie dla transformatorów energetycznych? Kompleksowa analiza 4-etapowego procesu

1. Definicja konserwacji opartej na stanie

Konserwacja oparta na stanie to metoda konserwacji, w której decyzje o tym, czy i jak przeprowadzić konserwację, są podejmowane na podstawie rzeczywistego stanu pracy i kondycji sprzętu. Nie ma ustalonych metod ani harmonogramów konserwacji. Warunkiem wstępnym dla konserwacji opartej na stanie jest ustalenie parametrów sprzętu oraz kompleksowa analiza różnych informacji operacyjnych sprzętu, aby móc podejmować rozsądne decyzje konserwacyjne na podstawie rzeczywistych warunków.

W przeciwieństwie do tradycyjnej metody konserwacji opartej na czasie, konserwacja oparta na stanie ma na celu utrzymanie sprzętu w długotrwałej eksploatacji i minimalizację przerw związanych z konserwacją, chyba że sprzęt jest bliski krytycznego stanu, w którym jego wydajność zostanie uszkodzona.

Zastąpienie stałego cyklu konserwacji zaplanowanej rzeczywistymi warunkami eksploatacji jako podstawą konserwacji nie tylko zmniejsza liczbę przerw w dostawie energii elektrycznej i poprawia niezawodność dostawy energii, ale co ważniejsze, zmniejszenie przerw w dostawie energii minimalizuje niepotrzebne straty ekonomiczne i odpowiednio zmniejsza wypadki osobowe wśród pracowników energetycznych. Jest to skuteczna metoda poprawy efektywności ekonomicznej i obniżenia kosztów. Biorąc pod uwagę obecną technologię i warunki, jest wystarczająco i koniecznie wprowadzić strategie konserwacji opartej na stanie, aby przyspieszyć rozwój gospodarki narodowej i zapewnić jakość życia ludności.

2. Znaczenie konserwacji opartej na stanie

Transformatory mocy są jednym z kluczowych elementów normalnej i stabilnej pracy systemów energetycznych. Położone w środku pięciu ogniw (wytwórczych, transmisyjnych, transformatorowych, dystrybucyjnych i konsumpcyjnych), transformatory można uważać za statyczne maszyny elektryczne. Jak wiadomo, transformatory są odpowiedzialne za regulację poziomów napięcia, transmisję energii i mocy, a także pełnią funkcję centralnego węzła sieci energetycznej. Stabilność transformatorów bezpośrednio wpływa na stabilność pracy sieci energetycznej.

Wraz z szybkim rozwojem gospodarczym i napędem do modernizacji narodowej, skala sieci energetycznej się rozszerza, obciążenie transformatorów wzrasta, a więcej uwagi zaczyna się poświęcać problemom konserwacji i remontu. Statystyki pokazują, że wypadki sieci energetycznej spowodowane sprzętem transformatorowym stanowią 49% wszystkich wypadków sieci energetycznej. Dlatego przywiązanie wagi do konserwacji transformatorów jest kluczową sprawą zapewnienia zdrowej pracy sieci energetycznej i zapobiegania wypadkom elektrycznym. Z drugiej strony, przynosi to również korzyści ekonomiczne dla przedsiębiorstw i systemu energetycznego. Planowane przerwy w eksploatacji na potrzeby konserwacji, pomimo możliwości ich przewidzenia i przygotowania, nieuchronnie wpływają na produkcję przedsiębiorstw i codzienne życie ludzi.

Wraz z postępem technologicznym i branży energetycznej, zapotrzebowanie na energię elektryczną w domach wzrosło, a wymagania dotyczące stabilności dostaw energii stały się wyższe. W międzyczasie technologia związana z transformatorami mocy w Chinach stała się coraz bardziej dojrzała, zwłaszcza w dziedzinie monitoringu online i diagnostyki awarii. W ostatnich latach, choć było wiele badań nad metodami diagnostyki awarii, było stosunkowo niewiele badań nad konserwacją awaryjną, oceną stanu i opracowywaniem planów konserwacyjnych. Jednakże w związku z ciągłym rozszerzaniem się skali sieci energetycznej, znaczenie konserwacji i zarządzania stało się bardziej widoczne, a związane z tym koszty stale rosły. Dlatego jest bardzo pilne, aby określić odpowiednie metody konserwacji i podejścia do diagnostyki awarii, oraz zapewnić prawidłową pracę, jednocześnie oszczędzając koszty konserwacji dzięki najbardziej rozsądnym planom konserwacyjnym.

3. Informacje o stanie i podejmowanie decyzji

Aby ocenić stan transformatora, personel musi mieć kompleksowe zrozumienie, w tym normalny stan pracy sprzętu i odpowiednie standardy parametryczne. Tylko w ten sposób można opracować kompleksowe rozwiązanie podczas monitoringu stanu. W rzeczywistym procesie monitoringu i diagnozy można użyć kilku metod do gromadzenia informacji i parametrów stanu.

3.1 Zrozumienie pierwotnych informacji o sprzęcie

Personel musi głęboko zrozumieć i przeanalizować pierwotny stan pracy transformatorów podległych jego odpowiedzialności, a także być zaznajomiony z odpowiednimi parametrami. Specjalna uwaga powinna być poświęcona możliwym zmianom parametrów w różnych porach roku. Dla nowych transformatorów należy sporządzać zapisy i porównania między parametrami w podręczniku a rzeczywistymi parametrami pracy. Wymaga to monitoringu danych zapobiegawczych sprzętu, obejmującego podstawowe dane transformatora, specjalne dane i dane po wymianie lub naprawie sprzętu. Tylko posiadając takie informacje, personel może podejmować rozsądne decyzje po monitoringu stanu.

3.2 Wstępne badanie transformatora

Wstępne badanie sprzętu nie powinno ograniczać się do prostego gromadzenia danych przed rozpoczęciem pracy sprzętu; lepiej jest przeprowadzić badanie w połączeniu z okresem użytkowania, producentem i środowiskiem pracy sprzętu. To dlatego, że środowisko pracy i okres użytkowania powodują różny stopień zużycia komponentów. Szczególnie, jeśli transformator znajduje się w trudnych warunkach naturalnych, wymagane jest dokładniejsze rozważenie, ponieważ to wpłynie na dokładność badania transformatora i dalej na późniejszą ocenę stanu i opracowanie strategii konserwacyjnej. Produkty różnych producentów z różnych okresów mogą mieć różne cechy i priorytety zastosowania, więc podczas monitoringu należy również zwrócić uwagę na kluczowe elementy monitoringu i zmiany danych.

3.3 Znajomość odpowiednich danych dotyczących sprzętu

Standardy parametryczne są szczególnie ważne w badaniu transformatorów. Monitorowanie stanu online musi opierać się na standardach, ale standardy parametryczne nie są statycznymi danymi – tylko rozsądne standardowe dane umożliwiają skuteczne porównanie po monitoringu. Ponadto, dane historyczne z przeszłości mogą również służyć jako odniesienie. Po pewnym okresie pracy sprzęt może mieć pewne zużycie, ale nie tak duże, aby wymagało przerwy w eksploatacji na potrzeby konserwacji lub wymiany. Dlatego, gdy personel dokładnie notuje częstotliwość, czas i miejsce awarii wykrytych podczas inspekcji, a następnie porównuje i analizuje te dane ze standardowymi danymi i danymi historycznymi, może uzyskać wyniki bieżącego monitoringu stanu. Wymaga to, aby personel energetyczny był zaznajomiony ze standardami danych, aby dokładnie wykonać prace monitoringu i diagnostyki. Dane zapisane w każdej inspekcji stanowią ważne odniesienie dla kolejnego monitoringu.

4. Indeksy oceny konserwacji opartej na stanie i określenie planów konserwacji

Gdy transformator mocy ulega awarii, na podstawie różnych czynników wpływających na konserwację, proponowany jest ramowy system indeksów oceny konserwacji opartej na stanie transformatorów mocy (jak pokazano na Rysunku 1).

System indeksów oceny składa się głównie z następujących części:

• Bezpieczeństwo: Wpływ awarii na bezpieczne działanie sieci energetycznej;

• Niezawodność: W tym obniżenie niezawodności dostaw energii spowodowane konserwacją, poprawa niezawodności przyniesiona przez konserwację i okres przygrywania po konserwacji;

• Ekonomia: Głównie obejmująca koszty sprzętu konserwacyjnego i straty ekonomiczne spowodowane przerwami w dostawie energii;

• Inne: Wymagany poziom techniczny do konserwacji, zarządzanie częściami zamiennymi i racjonalne zarządzanie częściami zamiennymi i sposoby przechowywania, aby uniknąć opóźnień w przywróceniu zasilania z powodu oczekiwania na części zamienną.

Te wskaźniki oceny, wraz z kilkoma zaproponowanymi poniżej planami konserwacji dla awarii transformatorów, mają swoje odpowiadające im wartości wskaźników oceny wprowadzone przez interfejs człowiek-komputer, aby zakończyć decyzję dotyczącą planu konserwacji opartej na stanie.

5. Podsumowanie

Monitorowanie stanu transformatorów musi spełniać wymóg kompleksowego zrozumienia, a dane i wskaźniki muszą w pełni odzwierciedlać stan i poziom pracy. Dziś technologia transformatorów staje się coraz bardziej zaawansowana, a istnieje wiele czynników wpływających na ich stan. Każdy komponent ma różne stopnie wpływu w różnych okresach, a różne metody konserwacji są stosowne z różnych perspektyw. Dlatego ocena stanu musi być naukowa i kompleksowa, aby naprawdę osiągnąć ostateczny cel konserwacji opartej na stanie.

Aby zapewnić, że wskaźniki oceny w pełni i prawdziwie odzwierciedlają stan pracy transformatora, powinny być przestrzegane zasady naukowości, wykonalności i kompleksowości. Zmiany stanu transformatora mocy powinny być odzwierciedlane przez kompleksowo monitorowane wskaźniki i dane, co pozwoli dalej odzwierciedlić trend rozwoju sprzętu transformatorowego.