كيفية تنفيذ الصيانة المعتمدة على الحالة لمحولات الطاقة؟ تحليل عملية متكاملة من 4 خطوات
1. تعريف الصيانة المستندة على الحالة
تعني الصيانة المستندة على الحالة طريقة صيانة تتم فيها القرارات حول ما إذا وكيف يتم تنفيذ الصيانة بناءً على حالة التشغيل الفعلية والحالة الصحية للمعدات. ليس لها طرق صيانة أو جداول زمنية ثابتة. الشرط الأساسي للصيانة المستندة على الحالة هو إنشاء معايير المعدات والتحليل الشامل لمختلف المعلومات التشغيلية للمعدات، وذلك لاتخاذ قرارات صيانة معقولة بناءً على الظروف الفعلية.
على عكس الطريقة التقليدية للصيانة القائمة على الوقت، تهدف الصيانة المستندة على الحالة إلى الحفاظ على تشغيل المعدات لفترة طويلة وتقليل الانقطاعات المرتبطة بالصيانة، إلا إذا كانت المعدات على وشك الوصول إلى الحالة الحرجة التي ستنخفض فيها الأداء.
استبدال الدورة الزمنية الثابتة للصيانة المجدولة بحالة التشغيل الفعلية كأساس للصيانة لا يقلل فقط من عدد انقطاعات الكهرباء ويحسن موثوقية التزويد بالطاقة، ولكنه أيضاً يقلل بشكل كبير من الخسائر الاقتصادية غير الضرورية ويقلل بشكل مماثل من حوادث العمال المتصلة بالكهرباء. إنها طريقة فعالة لتحسين الكفاءة الاقتصادية وتقليل النفقات. نظراً للتكنولوجيا والظروف الحالية، فإن تطبيق استراتيجيات الصيانة المستندة على الحالة كافٍ وضروري لتسريع التنمية الاقتصادية الوطنية وضمان جودة حياة الناس.
2. أهمية الصيانة المستندة على الحالة
تعتبر محولات الطاقة من المكونات الرئيسية للتشغيل الطبيعي والاستقرار لنظم الطاقة. تقع في الوسط بين الخمسة روابط (توليد الطاقة، نقل الطاقة، تحويل الطاقة، توزيع الطاقة، واستهلاك الطاقة)، يمكن اعتبار المحولات بشكل أساسي آلات كهربائية ثابتة. كما هو معروف، تتحمل المحولات مسؤولية ضبط مستويات الجهد ونقل الطاقة والطاقة، وتعمل كمركز محوري للشبكة الكهربائية. يؤثر استقرار المحولات مباشرة على استقرار تشغيل الشبكة الكهربائية.
مع التطور الاقتصادي السريع والدفع نحو التحديث الوطني، تمدد نطاق الشبكة الكهربائية، وزاد الحمل على المحولات، وأصبح هناك اهتمام أكبر بالصيانة والإصلاح. تظهر الإحصائيات أن حوادث الشبكة الكهربائية الناجمة عن معدات المحولات تمثل 49% من جميع حوادث الشبكة الكهربائية. لذلك، تعتبر الاهتمام بصيانة المحولات خطوة هامة لضمان التشغيل الصحي للشبكة الكهربائية ومنع الحوادث الكهربائية. من ناحية أخرى، تجلب أيضاً فوائد اقتصادية للشركات والنظام الكهربائي. رغم أن الصيانة المقررة خلال فترة الانقطاع يمكن التنبؤ بها وإعدادها، إلا أنها تؤثر بالضرورة على إنتاج الشركات وحياة الناس اليومية.
مع تقدم التكنولوجيا والصناعة الكهربائية، زاد الطلب على الكهرباء السكنية، وازدادت الحاجة لاستقرار التزويد بالطاقة. وفي الوقت نفسه، أصبحت التكنولوجيا المتعلقة بمحولات الطاقة في الصين أكثر نضجاً، خاصة في مجالات الرصد عبر الإنترنت وتشخيص الأعطال. في السنوات الأخيرة، رغم وجود العديد من الدراسات حول طرق تشخيص الأعطال، إلا أن هناك دراسات أقل نسبياً حول صيانة الأعطال وتحديد الحالة وصياغة خطط الصيانة. ومع ذلك، ومع الاستمرار في توسع نطاق الشبكة الكهربائية، أصبحت أهمية الصيانة والإدارة أكثر بروزًا، وواصلت التكاليف المرتبطة بذلك الارتفاع. لذلك، من الضروري للغاية تحديد الطرق المناسبة للصيانة وطرق تشخيص الأعطال، وضمان التشغيل الطبيعي بينما يتم توفير تكاليف الصيانة من خلال الخطط الأكثر معقولية.
3. معلومات الحالة واتخاذ القرار
لتحديد حالة المحول، يجب على الموظفين أن يكون لديهم فهم شامل، بما في ذلك الحالة التشغيلية الطبيعية للمعدات ومعايير المعلمات ذات الصلة. فقط بهذه الطريقة يمكن وضع حل شامل أثناء رصد الحالة. في عملية الرصد والتشخيص الفعليين، يمكن استخدام عدة طرق لجمع معلومات الحالة والمعلمات.
3.1 فهم المعلومات الأصلية للمعدات
يجب على الموظفين أن يكون لديهم فهم عميق وتحليل للحالة التشغيلية الأصلية للمحولات تحت مسؤوليتهم وأن يكونوا على دراية بالمعلمات ذات الصلة. يجب التركيز بشكل خاص على أي تغييرات محتملة في المعلمات في مختلف الفصول. بالنسبة للمحولات الجديدة، يجب إجراء تسجيلات ومقارنات بين المعلمات الموجودة في الدليل والمعلمات التشغيلية الفعلية. يتطلب هذا مراقبة البيانات الوقائية للمعدات، والتي تغطي البيانات الأساسية للمحول والبيانات الخاصة والبيانات بعد استبدال المعدات أو صيانتها. فقط بمثل هذه المعلومات يمكن للموظفين اتخاذ قرارات معقولة بعد رصد الحالة.
3.2 الفحص الأولي للمحول
يجب ألا يقتصر الفحص الأولي للمعدات على جمع البيانات البسيطة قبل تشغيل المعدات، بل من الأفضل إجراء الفحص بالاقتران مع عمر الخدمة للمعدات والشركة المصنعة وبيئة التشغيل. هذا لأن بيئة التشغيل وعمر الخدمة يسببان ارتداء بمختلف الدرجات للمكونات. وبشكل خاص، إذا كان المحول يعمل في بيئة طبيعية قاسية، فإنه يتطلب المزيد من النظر الشامل، حيث سيؤثر ذلك على دقة فحص المحول وبالتالي على الحكم اللاحق بشأن الحالة وصياغة استراتيجية الصيانة. قد تتميز المنتجات من الشركات المصنعة المختلفة في فترات مختلفة بخصائص وتركيزات تطبيق مختلفة، لذا يجب أيضًا الانتباه إلى العناصر الرئيسية للمراقبة والتغيرات في البيانات أثناء المراقبة.
3.3 المعرفة بالأجهزة ذات الصلة
المعايير المعلمية مهمة بشكل خاص في اختبار المحولات. يجب أن تكون المراقبة عبر الإنترنت للحالة مستندة إلى معايير، ولكن المعايير المعلمية ليست بيانات ثابتة - فقط البيانات المعيارية المعقولة يمكن أن تسمح بالمقارنة الفعالة بعد المراقبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام البيانات التاريخية من الماضي كمرجع. بعد فترة من التشغيل، قد تتعرض المعدات لبعض التآكل ولكن ليس إلى درجة تتطلب صيانة أو استبدال. لذلك، عندما يقوم الموظفون بتسجيل تواتر الأعطال وتوقيتها وموقعها بدقة أثناء الفحص، ثم مقارنة وتحليل هذه البيانات مع البيانات المعيارية والبيانات التاريخية، يمكن الحصول على نتائج رصد الحالة الحالي. يتطلب هذا أن يكون موظفو الكهرباء على دراية بالمعايير المعلمية لأداء المراقبة والتشخيص بدقة. تُعتبر البيانات المسجلة في كل فحص مرجعًا مهمًا للرصد التالي.
4. مؤشرات تقييم الصيانة المستندة على الحالة وتحديد خطط الصيانة
عند حدوث عطل في محول الطاقة، بناءً على عوامل مختلفة تؤثر على الصيانة، يتم اقتراح إطار نظام مؤشرات تقييم الصيانة المستندة على الحالة لمحولات الطاقة (كما هو موضح في الشكل 1).
يتكون نظام المؤشرات التقييمي بشكل أساسي من الأجزاء التالية:
الأمان: تأثير العطل على التشغيل الآمن للشبكة الكهربائية؛
الموثوقية: بما في ذلك تقليل موثوقية التزويد بالطاقة بسبب الصيانة، وتحسين الموثوقية نتيجة للصيانة، وفترة التشغيل بعد الصيانة؛
الاقتصادية: تغطي بشكل أساسي تكلفة معدات الصيانة والخسارة الاقتصادية الناجمة عن انقطاع التيار الكهربائي؛
أخرى: المستوى التقني المطلوب للصيانة، وإدارة القطع الغيار، وتوزيع القطع الغيار الاحتياطية بطريقة مناسبة لتجنب تأخير إعادة التغذية بسبب انتظار القطع الغيار.
هذه المؤشرات التقييمية، مع عدة خطط صيانة مقترحة أدناه للأعطال في المحولات، يتم إدخال قيم المؤشرات التقييمية المقابلة لها عبر واجهة التفاعل بين الإنسان والحاسوب لإكمال اتخاذ القرار بشأن خطة الصيانة المستندة على الحالة.
5. الخاتمة
يجب أن تلبي مراقبة الحالة للمحولات متطلبات الفهم الشامل، وأن تعكس البيانات والمؤشرات بشكل كامل حالة التشغيل والمستوى. أصبحت تقنية المحولات اليوم متقدمة بشكل متزايد، وهناك العديد من العوامل المؤثرة على حالتها. لكل مكون تأثيرات مختلفة بدرجات متفاوتة في فترات مختلفة، وطرق صيانة مختلفة مناسبة من وجهات نظر مختلفة. لذلك، يجب أن يكون التقييم للحالة علميًا وشاملًا لتحقيق الهدف النهائي للصيانة المستندة على الحالة.
لضمان أن المؤشرات التقييمية تعكس بشكل كامل وحقيقي حالة التشغيل للمحول، يجب اتباع مبادئ العلمية والقابلية للتطبيق والشمولية. يجب أن تعكس التغييرات في حالة محول الطاقة من خلال المؤشرات والبيانات المراقبة بشكل شامل، مما يعكس بدوره اتجاه تطور معدات المحول.
