Manteniment basat en condicions i diagnòstic d'errors per a equips elèctrics: Estratègies i tecnologies
L'estat operatiu de l'equipament elèctric afecta directament la qualitat del subministrament d'electricitat per part de les companyies d'electricitat. La manteniment rutinari de l'equipament elèctric pot reduir el risc d'errors; no obstant això, els reptes actuals en el manteniment basat en l'estat (CBM) encara suposen un consum significatiu de recursos humans i materials. Amb la implementació del CBM, les companyies d'electricitat poden obtenir insights en temps real sobre l'estat de l'equipament, permetent la detecció i reparació immediata d'errors. Això millora significativament la fiabilitat del subministrament d'electricitat i la salut general de les línies elèctriques, proporcionant una base sólida pel desenvolupament de les companyies d'electricitat.
1. El paper del manteniment basat en l'estat (CBM) per a l'equipament elèctric
1.1 Millorar la fiabilitat de la xarxa de distribució
La construcció i operació d'una xarxa de distribució requereix no només un disseny estructural raonable i eficiència econòmica, sinó també una alta fiabilitat i tecnologia avançada. Només assegurant un progrés equilibrat en totes aquestes àrees es pot establir una xarxa de distribució robusta que compleixi amb la creixent demanda d'electricitat. Millorar efectivament la fiabilitat de la xarxa de distribució requereix la implementació estratègica de la monitorització de l'estat de l'equipament de les subestacions. El CBM és una de les aproximacions més efectives. Combinant el CBM amb tecnologies modernes, es poden detectar i abordar ràpidament els errors d'equipament, prevenir incidents de seguretat i minimitzar les pèrdues econòmiques.
1.2 Promoure la gestió estandarditzada i refinada en les companyies d'electricitat
Per aconseguir una gestió estandarditzada i refinada, les companyies d'electricitat han de desplaçar-se cap a models de gestió tradicionals i greus. S'han d'implementar estandards clars i quantificables, juntament amb principis de gestió científics avançats, a tots els processos de gestió. El CBM estandarditza eficàcement la gestió detallada, permetent un retorn més gran amb una inversió menor i impulsant el desenvolupament addicional de les empreses d'electricitat.
2. Errors comuns en l'equipament elèctric dins dels sistemes d'electricitat
2.1 Falles mecàniques
Les falles mecàniques provenen principalment d'un manteniment insuficient. Quan el personal de manteniment no duu a terme servicions regulars, els components mecànics funcionen continuament durant períodes llargs, provocant desgast, fatiga i altres anormalitats, que poden culminar en una falla mecànica severa. Les investigacions indiquen que els motors d'aquest equipament sovint funcionen de manera independent, fent difícil el diagnòstic d'errors i retardant la detecció i resolució oportunes. En aquests casos, el personal de manteniment necessita no només experiència extensa sino també instruments de diagnòstic avançats per localitzar i abordar els punts d'error.
2.2 Falles d'aislament
La falla d'aislament és l'error més comú durant l'operació de l'equipament elèctric. Les unitats elèctriques d'alta tensió que funcionen durant períodes llargs són susceptibles a factors externs com la tensió elevada i els forts camps elèctrics, comprometent la operació segura de l'aislament superficial i causant problemes. Si no es detecten durant les inspeccions, aquests problemes poden empeorar i escal·lar fins a convertir-se en falles majors d'equipament. Les investigacions mostren que les falles d'aislament ocorre freqüentment en components com transformadors i transformadors de corrent. Les causes principals inclouen limitacions inherents al disseny, sel·latge deficient i erosió o corrosió ambiental externa del cablat. A més, el sel·latge compromès dels materials externs també pot conduir a la falla d'aislament.
2.3 Falles de sobrecalentament
L'equipament elèctric genera i transmet calor durant la seva operació. Anomalies en aquest procés, com circuits tancats, poden causar un augment ràpid de la corrent i la calor, que pot portar a pics de temperatura bruts. Això pot dañar gravement els components i interrompre l'operació de l'equipament. Les anomalies de temperatura en els components del circuit són relativament fàcils de detectar durant les patrulles, per tant, el personal de manteniment ha de resoldre-les promptament quan són descobertes.
3. Recerca en tecnologies de manteniment basades en l'estat per a l'equipament elèctric
3.1 Adopció de tecnologies de manteniment avançades
El CBM hauria de seguir el principi: "Repara el que necessita ser reparat, i assegura't que les reparacions són correctes." Durant la implementació, les noves tecnologies s'haurien d'integrar amb els sistemes heredats per millorar la modernització dels sistemes d'electricitat. A mesura que avança la tecnologia, les tècniques de manteniment han de mantenir-se al dia. Les tecnologies de CBM comunes inclouen la monitorització de l'estat, la predicció de l'estat i l'avaluació de l'estat. Primer, l'estat de l'equipament es monitoritza utilitzant paràmetres. Després, es fan servir mètodes de predicció, com l'anàlisi de sèries temporals o les xarxes neuronals artificials, basades en el tipus d'equipament. Finalment, l'avaluació dels resultats de l'inspecció proporciona informes d'estat fiables per suportar el procés de CBM.
3.2 Aplicació en subestacions
Les subestacions són infraestructures fonamentals en els sistemes d'electricitat, responsables de la transmissió i distribució d'electricitat. El manteniment de subestacions tradicional depèn de dispositius de protecció de relés. Quan es detecta una anomalia, el personal ha de desplaçar-se al lloc per a l'inspecció i reparació, resultant en una baixa eficiència. Amb l'avance de l'automatització, integrar el CBM amb tecnologies d'automatització ha millorat significativament l'eficiència del manteniment. La monitorització remota permet al personal veure els paràmetres operatius a través del ordinador, recollir i analitzar dades d'ús regional d'electricitat, identificar anomalies i predir possibles falles basant-se en dades històriques, permetent un manteniment orientat i eficient i assegurant una operació estable de les subestacions. Els sistemes d'electricitat són complexos; una única falla de component pot desencadenar falles en cadena. Per tant, el CBM per a interruptors de separació és essencial. Aquests interruptors poden fallar per sobrecalentament, que es pot detectar monitoritzant la temperatura superficial i abordar-lo immediatament. Encara que algunes companyies d'electricitat han implementat programari i maquinari per al CBM, encara utilitzen mètodes de gestió tradicionals, limitant l'eficàcia de les noves tecnologies. Per tant, millorar la competència dels gestors i el personal tècnic és crucial per aprofitar pleament el CBM. Com a tecnologia novel·la, el CBM requereix un aprenentatge continu per parte del personal per assegurar que el seu potencial complet sigui realitzat.
3.3 Construir un sistema d'avaluació de CBM
El manteniment rutinari en les companyies d'electricitat sol implicar l'inspecció de transformadors, línies d'electricitat, interruptors automàtics, etc. Tot i que es mantenen registres de manteniment per a referència durant les transicions, sovint falta un sistema d'avaluació formal. Per millorar l'eficàcia del manteniment, s'hauria d'establir un sistema d'avaluació de CBM complet. Les dades recollides durant el manteniment haurien de ser registrades i compilades en informes d'estat detallats, formant un marc d'avaluació robust. Això proporciona dades històriques valioses per a la planificació de futurs manteniments i la presa de decisions.
Conclusió
La societat d'avui és impulsada per la informació i la intel·ligència. Totes les indústries estan integrant l'automatització i les tecnologies intel·ligents. Atès l'ampli infraestructura de la xarxa elèctrica i les zones de servei en expansió a Xina, el CBM és fonamental per mantenir la estabilitat dels sistemes d'electricitat. Per tant, les companyies d'electricitat han de fortalecer les pràctiques de manteniment per assegurar la fiabilitat de la xarxa i la estabilitat operativa.
