Betingelsesbaseret Vedligehold & Fejldiagnose for Energiudstyr: Strategier og Teknologier

Driftsstatus på eludstyr har direkte indflydelse på kvaliteten af strømforsyningen hos energiselskaber. Rutinemæssig vedligeholdelse af eludstyr kan reducere risikoen for fejl; dog fører eksisterende udfordringer i tilstandsbaseret vedligeholdelse (CBM) stadig til betydelig forbrug af menneskelige og materielle ressourcer. Ved at implementere CBM kan energiselskaber opnå realtidsoversigt over udstyrets tilstand, hvilket gør det muligt at detektere og reparere fejl øjeblikkeligt. Dette forbedrer væsentligt strømforsyningens pålidelighed og den samlede sundhed af strømledninger, og giver en solid grundlag for udviklingen af energiselskaber.

1. Tilstandsbaseret vedligeholds (CBM) rolle for eludstyr

1.1 Forbedring af distributionsnetværks pålidelighed
Opbygning og drift af et distributionsnetværk kræver ikke kun en rationel strukturdesign og økonomisk effektivitet, men også høj pålidelighed og avanceret teknologi. Kun ved at sikre en balanceret fremskridt på alle disse områder kan et robust distributionsnetværk oprettes for at imødekomme de voksende elektricitetsbehov. Effektiv forbedring af distributionsnetværks pålidelighed kræver strategisk implementering af stillingsudstyrstillandsmonitoring. CBM er en af de mest effektive metoder. Ved at kombinere CBM med moderne teknologier kan udstyrsfejl blive detekteret og håndteret hurtigt, derfor undgås sikkerhedsulykker og mindskes økonomiske tab.

1.2 Fremme standardiseret og raffineret ledelse i energiselskaber
For at opnå standardiseret og raffineret ledelse, skal energiselskaber bevæge sig væk fra traditionelle, grove ledelsesmodeller. Klare, kvantificerbare standarder og avancerede videnskabelige ledelsesprincipper skal implementeres i alle ledelsesprocesser. CBM effektivt standardiserer detaljeret ledelse, hvilket gør det muligt at opnå større retur med lavere investering og drevenergiselskabernes yderligere udvikling.

2. Almindelige fejl i elektriske anlæg i strømsystemer

2.1 Mekaniske fejl
Mekaniske fejl skyldes primært utilstrækkelig vedligeholdelse. Når vedligeholdelsespersonale ikke udfører regelmæssig service, arbejder mekaniske komponenter kontinuerligt i lang tid, hvilket fører til slid, træthed og andre anomalier, som potentielt kan føre til alvorlige mekaniske fejl. Forskning viser, at motorer i sådanne anlæg ofte fungerer uafhængigt, hvilket gør fejldiagnose svær og forsinket detektering og løsning. I sådanne tilfælde kræver vedligeholdelsespersonale ikke bare omfattende erfaring, men også avancerede diagnosticeringsinstrumenter for at lokalisere og håndtere fejlsteder.

2.2 Isolationsfejl
Isolationsfejl er den mest almindelige fejl under drift af elektriske anlæg. Højspændings elektriske enheder, der opererer i lang tid, er sårbar over for eksterne faktorer som høj spænding og stærke elektriske felter, hvilket kompromitterer sikker drift af overfladeisolering og forårsager problemer. Hvis disse problemer ikke opdages under inspektion, kan de forværres og eskalere til store anlægsfejl. Studier viser, at isolationsfejl ofte forekommer i komponenter som transformatorer og strømtransformatorer. De primære årsager inkluderer inbyggede designbegrænsninger, dårlig tæthed og eksterne miljøerosion eller korrosion af ledninger. Desuden kan kompromitteret tæthed af eksterne materialer også føre til isolationsfejl.

2.3 Overophedningsfejl
Elektriske anlæg genererer og overfører varme under drift. Anomalier i denne proces – som kortslutninger – kan forårsage en hurtig stigning i strøm og varme, potentielt førende til pludselige temperaturstigninger. Dette kan alvorligt skade komponenter og forstyrre anlægsdrift. Temperaturanomalier i kredsløbskomponenter er relativt let at detektere under patrulje, så vedligeholdelsespersonale skal behandle dem hurtigt, når de opdages.

3. Forskning i tilstandsbaseret vedligeholdelsesteknologier for strømudstyr

3.1 Implementering af avancerede vedligeholdelsesteknologier
CBM bør følge princippet: "Reparer hvad der skal repareret, og sikre, at reparationerne er gennemført korrekt." Under implementering bør nye teknologier integreres med arvelige systemer for at forbedre moderniseringen af strømsystemer. Som teknologi udvikler sig, må vedligeholdelseteknikker holde tempo. Almindelige CBM-teknologier inkluderer tilstandsmonitoring, tilstandsfremtidsspådom og tilstandsbedømmelse. Først monitores udstyrsstatus ved hjælp af parametre. Derefter anvendes forudsigelsesmetoder – som tidsserieanalyse eller kunstige neurale netværk – baseret på udstyrstype. Til sidst leveres en bedømmelse af inspektionsresultater, der giver pålidelige statusrapporter, der understøtter CBM-processen.

3.2 Anvendelse i transformeringsstationer
Transformeringsstationer er grundlæggende infrastruktur i strømsystemer, ansvarlige for strømoverførsel og -distribution. Traditionelt transformeringsstationsvedligeholdelse afhænger af relæbeskyttelsesenheder. Når en anomalie opdages, skal personale rejse til stedet for inspektion og reparation, hvilket resulterer i lav effektivitet. Med fremskridt i automatisering har integrationen af CBM med automatiseringsteknologier væsentligt forbedret vedligeholdelseseffektiviteten. Fjernovervågning gør det muligt for personale at se driftsparametre via computer, samle og analysere regionale strømforbruksdata, identificere anomalier og forudsige potentielle fejl baseret på historiske data – hvilket gør målrettet, effektiv vedligeholdelse og sikrer stabil transformeringsstationsdrift. Strømsystemer er komplekse; en enkelt komponentfejl kan udløse kaskadefejl. Derfor er CBM for afbrydere afgørende. Disse afbrydere kan mislykkes på grund af overophedning, hvilket kan detekteres ved at overvåge overfladetemperaturen og behandles øjeblikkeligt. Selvom nogle energiselskaber har installeret software og hardware til CBM, bruger de stadig traditionelle ledelsesmetoder, hvilket begrænser effektiviteten af nye teknologier. Derfor er det afgørende at forbedre kompetencen hos ledere og tekniske personale for at fuldt ud udnytte CBM. Som en ny teknologi kræver CBM konstant læring af personale for at sikre, at dens fulde potentiale realiseres.

3.3 Opbygning af et CBM-vurderingssystem
Rutinemæssig vedligeholdelse i energiselskaber involverer typisk inspektion af transformatorer, strømledninger, kredsløbsbrydere osv. Selvom vedligeholdelsesrekorder holdes til reference under overdragelser, mangler der ofte et formelt vurderingssystem. For at forbedre vedligeholdelseseffektiviteten bør et omfattende CBM-vurderingssystem oprettes. Data, der indsamles under vedligeholdelsen, bør registreres og kompileres til detaljerede statusrapporter, der danner et robust vurderingsramme. Dette giver værdifulde historiske data til fremtidig vedligeholdelsesplanlægning og beslutningstagning.

Konklusion
Dagens samfund er information-drevet og intelligent. Industrier over hele verden integrerer automation og smart teknologier. Givet den omfattende strømnetinfrastruktur og udvidede serviceområder i Kina, er CBM grundlæggende for at opretholde strømsystemets stabilitet. Derfor skal energiselskaber styrke vedligeholdelsespraksisser for at sikre nettets pålidelighed og driftsstabilitet.