電力変圧器のコンディションベースメンテナンスを実装する方法 4ステッププロセス分析完全ガイド

1. 状態ベースのメンテナンスの定義

状態ベースのメンテナンスとは、機器のリアルタイムの運転状況と健康状態に基づいてメンテナンスを行うかどうかおよびどのように行うかを決定するメンテナンス方法です。固定されたメンテナンス方法やスケジュールはありません。状態ベースのメンテナンスの前提条件は、機器パラメータの確立と機器の様々な運転情報の包括的な分析を行い、実際の状況に基づいて合理的なメンテナンス決定を行うことです。

従来の時間ベースのメンテナンス方法とは異なり、状態ベースのメンテナンスは、機器が性能が損なわれる臨界状態に達しようとしている場合を除き、長期間機器を稼働させつつメンテナンス関連の停止時間を最小限に抑えることを目指しています。

定期メンテナンスの固定メンテナンスサイクルを実際に稼働している状況に基づくメンテナンスに置き換えることで、停電回数を減らし供給の信頼性を向上させるだけでなく、停電の減少により不要な経済的損失を最小限に抑え、同時に電力従事者の人身事故も減少します。これは経済効率を高め費用を削減する有効な方法です。現在の技術と条件を考えると、国民経済の発展を加速し人々の生活の質を確保するために、状態ベースのメンテナンス戦略を実施することは十分かつ必要です。

2. 状態ベースのメンテナンスの意義

電力変圧器は、電力システムの正常かつ安定した運転において重要な部品の一つです。発電、送電、変電、配電、消費という5つのリンクの中央に位置する変圧器は、基本的に静止型の電気機械と見なすことができます。周知のように、変圧器は電圧レベルの調整、エネルギー・電力の伝送を行い、電力網の中心的なハブとして機能します。変圧器の安定性は、電力網の運転の安定性に直接影響します。

急速な経済発展と国家の近代化推進により、電力網の規模が拡大し、変圧器の負荷が増え、メンテナンスやオーバーホールの問題にもより注目が集まっています。統計によると、変圧器設備による電力網事故は全電力網事故の49%を占めています。そのため、変圧器のメンテナンスに重視することは、電力網の健全な運転を確保し電気事故を防止するための重要な措置であり、企業や電力システムにとっても経済的利益をもたらします。予定された停電メンテナンスは予測可能で準備できますが、企業の生産や人々の日常生活に影響を与えることは避けられません。

技術と電力業界の進歩とともに、家庭用電力需要が増加し、供給の安定性に対する要求が高まっています。一方、中国における電力変圧器に関する技術はますます成熟しており、特にオンライン監視と故障診断の分野では顕著です。近年、故障診断手法については多くの研究がありますが、故障メンテナンス、状態判断、メンテナンス計画策定に関する研究は比較的少ないです。しかし、電力網規模の継続的な拡大に対応し、メンテナンスと管理の重要性がさらに顕著になり、関連コストも引き続き上昇しています。そのため、適切なメンテナンス方法と故障診断アプローチを決定し、最も合理的なメンテナンス計画を通じて通常の運転を維持しながらメンテナンスコストを節約することは非常に緊急です。

3. 状態情報と意思決定

変圧器の状態を判断するには、スタッフは機器の正常な運転状況と関連パラメータ標準を含む包括的な理解が必要です。これにより、状態監視中に包括的なソリューションを開発することができます。実際の監視と診断プロセスでは、いくつかの方法を使用して状態情報を収集しパラメータを得ることができます。

3.1 機器の元の情報の理解

担当者は、責任下にある変圧器の元の運転状況について深く理解し分析し、関連パラメータに精通している必要があります。特に異なる季節でのパラメータの変化に注意を払うべきです。新しい変圧器の場合、マニュアルのパラメータと実際の運転パラメータとの記録と比較を行う必要があります。これには、変圧器の基本データ、特殊データ、設備交換またはメンテナンス後のデータをカバーする予防的なデータ監視が必要です。このような情報がないと、状態監視後に合理的な判断をすることはできません。

3.2 変圧器の初期検査

設備の初期検査は、単に設備運転前の簡単なデータ収集にとどめるべきではなく、設備の耐用年数、製造元、運転環境と組み合わせて行うことが望ましいです。これは、運転環境と耐用年数によって部品の摩耗度が異なるためです。特に、変圧器が厳しい自然環境にある場合は、より徹底的な考慮が必要です。これは、変圧器検査の精度に影響を与え、その後の状態判断とメンテナンス戦略の策定にも影響します。異なる時期の異なる製造元の製品は、特性や適用重点が異なる可能性があるため、監視時には主要な監視項目とデータの変化にも注意を払う必要があります。

3.3 関連設備データの理解

変圧器試験においてパラメータ標準は特に重要です。オンライン状態監視は標準に基づいて行われますが、パラメータ標準は静的なデータではありません。合理的な標準データのみが監視後の効果的な比較を可能にします。また、過去の履歴データも参考にすることができます。一定期間の運転後、設備には一部の摩耗がありますが、停電メンテナンスや交換が必要な程度ではないかもしれません。そのため、スタッフが点検中に見つかった故障の頻度、時間、場所を正確に記録し、これを標準データと履歴データと比較分析することで、現在の状態監視の結果を得ることができます。これは、電力スタッフがデータ標準に精通して初めて監視と診断作業を正確に完了できるということです。各点検で記録されたデータは、次の監視の重要な参照資料となります。

4. 状態ベースのメンテナンス評価指標とメンテナンス計画の決定

電力変圧器に故障が発生した場合、メンテナンスに影響を与えるさまざまな要因に基づいて、電力変圧器の状態ベースのメンテナンス評価指標体系のフレームワーク（図1参照）を提案します。

評価指標体系は主に以下の部分から構成されています：

• 安全性：故障が電力網の安全運転に与える影響；

• 信頼性：メンテナンスによる供給信頼性の低下、メンテナンスによってもたらされる信頼性の向上、メンテナンス後の走り込み期間；

• 経済性：主にメンテナンス設備のコストと停電による経済的損失；

• その他：メンテナンスに必要な技術レベル、スペアパーツの管理、メンテナンススペアパーツの合理的な配置と保管方法により、スペアパーツ待ちによる復旧遅延を避けること。

これらの評価指標は、以下の変圧器故障に対するいくつかのメンテナンス計画と共に、人間とコンピュータのインタフェースを通じて対応する評価指標値を入力し、状態ベースのメンテナンス計画の意思決定を完成させます。

5. 結論

変圧器の状態監視は、包括的な理解の要求を満たさなければならず、データと指標は完全に運転状況とレベルを反映しなければなりません。今日の変圧器技術はますます高度になっており、その状態に影響を与える要素は多くあります。各部品は異なる時期に異なる程度の影響を持ち、異なる視点から異なるメンテナンス方法が適用されます。したがって、状態評価は科学的かつ包括的であるべきであり、状態ベースのメンテナンスの最終目標を真に達成する必要があります。

評価指標が変圧器の運転状況を完全かつ真正に反映するためには、科学性、実行可能性、包括性の原則に従う必要があります。変圧器の状態変化は、包括的に監視された指標とデータを通じて反映され、これによりさらに変圧器設備の発展傾向が示されます。