Bedingungsorientierte Wartung & Fehlerdiagnose für elektrische Ausrüstung: Strategien und Technologien

Der Betriebsstatus von Stromversorgungsanlagen beeinflusst direkt die Qualität der Stromversorgung durch Energieversorgungsunternehmen. Regelmäßige Wartung von Stromversorgungsanlagen kann das Risiko von Ausfällen reduzieren; jedoch führen bestehende Herausforderungen bei der Zustandsbasierten Instandhaltung (CBM) weiterhin zu erheblichem Verbrauch an menschlichen und materiellen Ressourcen. Durch die Implementierung von CBM können Energieversorgungsunternehmen Echtzeit-Einblicke in den Zustand der Anlagen gewinnen, was eine sofortige Erkennung und Behebung von Fehlern ermöglicht. Dies verbessert signifikant die Zuverlässigkeit der Stromversorgung und den Gesundheitszustand der Stromleitungen, was eine solide Grundlage für die Entwicklung des Energieversorgungsunternehmens bietet.

1. Die Rolle der Zustandsbasierten Instandhaltung (CBM) für Stromversorgungsanlagen

1.1 Verbesserung der Zuverlässigkeit des Verteilnetzes
Die Errichtung und Betreibung eines Verteilnetzes erfordert nicht nur eine rationale Strukturplanung und wirtschaftliche Effizienz, sondern auch eine hohe Zuverlässigkeit und fortschrittliche Technologie. Nur durch ein ausgewogenes Vorgehen in all diesen Bereichen kann ein robustes Verteilnetz aufgebaut werden, das den wachsenden Strombedarf deckt. Eine effektive Verbesserung der Zuverlässigkeit des Verteilnetzes erfordert die strategische Umsetzung der Zustandsüberwachung von Umspannwerk-Ausrüstungen. CBM ist einer der effektivsten Ansätze. Durch die Kombination von CBM mit modernen Technologien können Ausrüstungsfehler frühzeitig erkannt und behoben werden, was Sicherheitsvorfälle verhindert und wirtschaftliche Verluste minimiert.

1.2 Förderung der Standardisierung und Feinabstimmung in Energieversorgungsunternehmen
Um standardisierte und fein abgestimmte Managementprozesse zu erreichen, müssen Energieversorgungsunternehmen von traditionellen, groben Managementmodellen wegkommen. Klare, quantifizierbare Standards und fortschrittliche wissenschaftliche Managementprinzipien müssen in allen Managementprozessen umgesetzt werden. CBM standardisiert effektiv detaillierte Managementprozesse, ermöglicht höhere Renditen bei geringeren Investitionen und treibt die weitere Entwicklung von Energieversorgungsunternehmen voran.

2. Häufige Fehler in elektrischen Anlagen in Stromsystemen

2.1 Mechanische Ausfälle
Mechanische Ausfälle resultieren hauptsächlich aus unzureichender Wartung. Wenn Wartungspersonal regelmäßige Wartungsarbeiten vernachlässigt, arbeiten mechanische Komponenten über längere Zeiträume hinweg kontinuierlich, was zu Verschleiß, Ermüdung und anderen Abnormalitäten führt, die potenziell zu schwerwiegenden mechanischen Ausfällen führen. Studien zeigen, dass Motoren in solchen Anlagen oft unabhängig voneinander betrieben werden, was die Fehlerdiagnose erschwert und die zeitnahe Erkennung und Behebung verzögert. In solchen Fällen benötigen Wartungspersonal nicht nur umfangreiche Erfahrungen, sondern auch fortgeschrittene Diagnoseinstrumente, um Fehlerpunkte zu lokalisieren und zu beheben.

2.2 Isolationsausfälle
Isolationsausfälle sind die häufigsten Fehler während des Betriebs von elektrischen Anlagen. Hochspannungseinheiten, die über lange Zeiträume hinweg in Betrieb sind, sind anfällig für externe Einflüsse wie hohe Spannungen und starke elektrische Felder, die die sichere Funktion der Oberflächenisolierung gefährden und zu Problemen führen. Wenn diese Probleme während Inspektionen nicht erkannt werden, können sie schlimmer werden und zu schwerwiegenden Ausrüstungsfehlern führen. Studien zeigen, dass Isolationsausfälle häufig in Komponenten wie Transformatoren und Stromwandlern auftreten. Hauptursachen sind innewohnende Designbegrenzungen, mangelnde Abdichtung und äußere Umwelteinflüsse, die die Verdrahtung erobern oder korrodieren. Darüber hinaus kann auch eine mangelhafte Abdichtung externer Materialien zu Isolationsausfällen führen.

2.3 Überhitzungsfehler
Elektrische Anlagen erzeugen und übertragen Wärme während des Betriebs. Abnormale Vorgänge – wie Kurzschlüsse – können zu einem schnellen Anstieg des Stroms und der Wärme führen, was potenziell zu plötzlichen Temperaturanstiegen führt. Dies kann Komponenten schwer beschädigen und den Betrieb der Anlagen stören. Temperaturanomalien in Schaltkreiskomponenten lassen sich während Patrouillen relativ leicht erkennen, daher müssen Wartungspersonal sie, wenn entdeckt, sofort angehen.

3. Forschung zu Zustandsbasierten Instandhaltungstechnologien für Stromversorgungsanlagen

3.1 Einführung fortschrittlicher Instandhaltungstechnologien
CBM sollte dem Prinzip folgen: "Repariere, was repariert werden muss, und sorge dafür, dass Reparaturen korrekt ausgeführt werden." Bei der Umsetzung sollten neue Technologien mit bestehenden Systemen integriert werden, um die Modernisierung von Stromsystemen zu fördern. Mit technologischem Fortschritt müssen Wartungstechniken Schritt halten. Gängige CBM-Technologien umfassen Zustandsüberwachung, Zustandsvorhersage und Zustandsbewertung. Zuerst wird der Ausrüstungsstatus mithilfe von Parametern überwacht. Dann werden Vorhersagemethoden – wie Zeitreihenanalyse oder künstliche neuronale Netze – basierend auf der Ausrüstungsart angewendet. Schließlich liefert die Bewertung der Inspektionsresultate verlässliche Statusberichte, die den CBM-Prozess unterstützen.

3.2 Anwendung in Umspannwerken
Umspannwerke sind grundlegende Infrastrukturen in Stromsystemen, die für die Stromübertragung und -verteilung zuständig sind. Traditionelle Umspannwerk-Wartung beruht auf Relais-Schutzeinrichtungen. Wenn eine Anomalie erkannt wird, müssen Mitarbeiter zur Stelle reisen, um Inspektionen und Reparaturen durchzuführen, was zu niedriger Effizienz führt. Mit dem Fortschritt der Automatisierung hat die Integration von CBM mit Automatisierungstechnologien die Wartungseffizienz signifikant verbessert. Fernüberwachung ermöglicht es Mitarbeitern, Betriebsparameter über Computer einzusehen, regionale Stromnutzungsdaten zu sammeln und zu analysieren, Anomalien zu identifizieren und potenzielle Fehler basierend auf historischen Daten vorherzusagen – was gezielte, effiziente Wartung und eine stabile Umspannwerksbetriebsführung ermöglicht. Stromsysteme sind komplex; ein Ausfall einer einzelnen Komponente kann zu Kettenreaktionen führen. Daher ist CBM für Unterbrecher essenziell. Diese können durch Überhitzung ausfallen, was durch die Überwachung der Oberflächentemperaturen erkannt und sofort behoben werden kann. Obwohl einige Unternehmen Software und Hardware für CBM eingesetzt haben, verwenden sie immer noch traditionelle Managementmethoden, was die Effektivität neuer Technologien einschränkt. Daher ist es entscheidend, die Kompetenz von Managern und technischem Personal zu verbessern, um CBM vollständig zu nutzen. Als neuartige Technologie erfordert CBM ständiges Lernen durch das Personal, um sein volles Potenzial zu realisieren.

3.3 Aufbau eines CBM-Bewertungssystems
Routinemäßige Wartung in Energieversorgungsunternehmen umfasst in der Regel die Inspektion von Transformatoren, Stromleitungen, Schaltgeräten usw. Während Wartungsprotokolle für Übergaben als Referenz aufbewahrt werden, fehlt oft ein formelles Bewertungssystem. Um die Wartungseffektivität zu verbessern, sollte ein umfassendes CBM-Bewertungssystem etabliert werden. Wartungsdaten sollten dokumentiert und in detaillierte Statusberichte eingearbeitet werden, um einen soliden Bewertungsrahmen zu bilden. Dies bietet wertvolle historische Daten für zukünftige Wartungsplanungen und Entscheidungsfindungen.

Fazit
Heute ist unsere Gesellschaft informationsgetrieben und intelligent. Branchen weltweit integrieren Automatisierung und intelligente Technologien. Angesichts der umfangreichen Stromnetzinfrastruktur und der expandierenden Dienstleistungsbereiche in China ist CBM fundamental für die Stabilität des Stromsystems. Daher müssen Energieversorgungsunternehmen ihre Wartungspraktiken stärken, um die Netzstabilität und den Betriebssicherheit zu gewährleisten.