نگهداری و تعمیر بر اساس شرایط و تشخیص خطا در تجهیزات برق: استراتژی‌ها و فناوری‌ها
بیشترین تأثیر عملکرد تجهیزات برق بر کیفیت تأمین برق شرکت‌های برق می‌باشد. نگهداری منظم تجهیزات برق می‌تواند خطر وقوع خرابی‌ها را کاهش دهد؛ با این حال، چالش‌های موجود در نگهداری مبتنی بر حالت (CBM) هنوز به مصرف قابل توجه منابع انسانی و مادی منجر می‌شود. با اجرای CBM، شرکت‌های برق می‌توانند دید مستقیمی به وضعیت تجهیزات داشته باشند، این امر به تشخیص و تعمیر فوری خرابی‌ها کمک می‌کند. این موضوع به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تأمین برق و سلامت کلی خطوط برق را بهبود می‌بخشد و پایه‌ای محکم برای توسعه شرکت‌های برق فراهم می‌آورد.
1. نقش نگهداری مبتنی بر حالت (CBM) برای تجهیزات برق
1.1 افزایش قابلیت اطمینان شبکه توزیع
ساخت و عملیات شبکه توزیع نیازمند طراحی ساختاری منطقی و کارایی اقتصادی است، اما همچنین نیازمند قابلیت اطمینان بالا و فناوری پیشرفته است. تنها با تضمین پیشرفت تعادلی در تمام این زمینات می‌توان یک شبکه توزیع محکم برای پاسخ به تقاضای روزافزون برق ایجاد کرد. بهبود موثر قابلیت اطمینان شبکه توزیع نیازمند اجرای استراتژیک نظارت بر وضعیت تجهیزات زیرمجموعه‌ای است. CBM یکی از رویکردهای مؤثرترین است. با ترکیب CBM با فناوری‌های مدرن، خرابی‌های تجهیزات می‌توانند به طور فوری شناسایی و حل شوند، این امر جلوگیری از حوادث ایمنی و کاهش ضرر اقتصادی را فراهم می‌کند.
1.2 ترویج مدیریت استاندارد و دقیق در شرکت‌های برق
برای دستیابی به مدیریت استاندارد و دقیق، شرکت‌های برق باید از مدل‌های مدیریتی سنتی و کوچک دور شوند. استانداردهای واضح و قابل اندازه‌گیری و اصول مدیریت علمی پیشرفته باید در تمام فرآیندهای مدیریتی اجرا شوند. CBM به طور مؤثر مدیریت دقیق را استاندارد می‌کند، این امر با سرمایه‌گذاری کمتر بازده بیشتری را فراهم می‌کند و توسعه بیشتر شرکت‌های برق را تسهیل می‌کند.
2. خرابی‌های معمول در تجهیزات برق در سیستم‌های برق
2.1 خرابی‌های مکانیکی
خرابی‌های مکانیکی عمدتاً ناشی از نگهداری ناکافی است. وقتی که کارکنان نگهداری قادر به انجام خدمات منظم نیستند، اجزای مکانیکی به صورت مداوم برای مدت طولانی کار می‌کنند، این امر منجر به سایش، خستگی و ناهماهنگی‌های دیگر می‌شود که می‌تواند به خرابی مکانیکی شدید منجر شود. تحقیقات نشان می‌دهد که موتورهای این تجهیزات اغلب به طور مستقل کار می‌کنند، این موضوع تشخیص خرابی را مشکل و موجب تأخیر در شناسایی و حل فوری آن می‌شود. در چنین مواردی، کارکنان نگهداری نیازمند تجربه گسترده و ابزار تشخیص پیشرفته برای یافتن و حل نقاط خرابی هستند.
2.2 خرابی‌های عایق
خرابی عایق خرابی معمولی در عملیات تجهیزات برق است. واحدهای برق با ولتاژ بالا که برای مدت طولانی کار می‌کنند، در معرض عوامل خارجی مانند ولتاژ بالا و میدان الکتریکی قوی هستند که عملکرد ایمن عایق سطحی را تهدید می‌کند و مشکلات را ایجاد می‌کند. اگر این مشکلات در بازرسی شناسایی نشوند، می‌توانند وخیم‌تر شده و به خرابی‌های عمده تجهیزات منجر شوند. تحقیقات نشان می‌دهد که خرابی‌های عایق اغلب در اجزایی مانند ترانسفورماتورها و ترانسفورماتورهای جریان رخ می‌دهند. علل اصلی شامل محدودیت‌های طراحی ذاتی، ختم‌سازی ضعیف و فرسودگی یا خوردگی سیم‌کشی از طرف محیط خارجی است. علاوه بر این، ختم‌سازی ضعیف مواد خارجی نیز می‌تواند منجر به خرابی عایق شود.
2.3 خرابی‌های گرمایی
تجهیزات برق به طور ذاتی در طول عملیات گرما تولید و منتقل می‌کنند. ناهماهنگی‌هایی در این فرآیند—مانند کوتاه شدن مدار—می‌تواند منجر به افزایش سریع جریان و گرما شود که می‌تواند باعث افزایش سریع دما شود. این می‌تواند آسیب شدید به اجزا و اختلال در عملیات تجهیزات را به دنبال داشته باشد. ناهماهنگی‌های دما در اجزای مدار نسبتاً راحت قابل تشخیص هستند، بنابراین کارکنان نگهداری باید آنها را به طور فوری وقتی کشف شوند حل کنند.
3. تحقیقات در فناوری‌های نگهداری مبتنی بر حالت برای تجهیزات برق
3.1 استفاده از فناوری‌های نگهداری پیشرفته
CBM باید مطابق با اصل "تعمیر آنچه نیاز به تعمیر دارد و اطمینان از انجام صحیح تعمیر" اجرا شود. در طول اجرای آن، فناوری‌های جدید باید با سیستم‌های قدیمی یکپارچه شوند تا مدرن‌سازی سیستم‌های برق را افزایش دهند. با پیشرفت فناوری، تکنیک‌های نگهداری باید با آن همراه شوند. فناوری‌های معمول CBM شامل نظارت بر وضعیت، پیش‌بینی وضعیت و ارزیابی وضعیت می‌باشد. ابتدا وضعیت تجهیزات با استفاده از پارامترها مورد نظارت قرار می‌گیرد. سپس روش‌های پیش‌بینی—مانند تحلیل سری زمانی یا شبکه‌های عصبی مصنوعی—بر اساس نوع تجهیزات اعمال می‌شود. در نهایت، ارزیابی نتایج بازرسی گزارش‌های وضعیت قابل اعتمادی را برای پشتیبانی از فرآیند CBM فراهم می‌کند.
3.2 کاربرد در زیرстанسیون‌ها
زیرستانسیون‌ها زیرساخت‌های اساسی در سیستم‌های برق هستند که مسئول انتقال و توزیع برق می‌باشند. نگهداری سنتی زیرستانسیون‌ها به دستگاه‌های محافظی متکی است. هنگامی که یک ناهماهنگی شناسایی می‌شود، کارکنان باید به محل رفته و بازرسی و تعمیر انجام دهند، این امر به کارایی کم می‌انجامد. با پیشرفت خودکارسازی، یکپارچه‌سازی CBM با فناوری‌های خودکارسازی به طور قابل توجهی کارایی نگهداری را بهبود بخشیده است. نظارت از راه دور امکان می‌دهد که کارکنان از طریق کامپیوتر پارامترهای عملیاتی را مشاهده کنند، داده‌های مصرف برق منطقه‌ای را جمع‌آوری و تحلیل کنند، ناهماهنگی‌ها را شناسایی کنند و بر اساس داده‌های تاریخی خرابی‌های احتمالی را پیش‌بینی کنند—این امر نگهداری هدفمند و کارآمد را فراهم می‌کند و عملکرد پایدار زیرستانسیون‌ها را تضمین می‌کند. سیستم‌های برق پیچیده‌اند؛ خرابی یک عنصر می‌تواند منجر به خرابی‌های لانه‌گون شود. بنابراین، CBM برای سوئیچ‌های جداکننده ضروری است. این سوئیچ‌ها می‌توانند به دلیل گرم شدن خراب شوند که با نظارت بر دمای سطحی قابل شناسایی و فوراً قابل حل است. اگرچه برخی از شرکت‌های برق نرم‌افزار و سخت‌افزار برای CBM نصب کرده‌اند، اما هنوز از روش‌های مدیریتی سنتی استفاده می‌کنند که اثر بخشی فناوری‌های جدید را محدود می‌کند. بنابراین، بهبود توانایی مدیران و کارکنان فنی برای بهره‌برداری کامل از CBM ضروری است. به عنوان یک فناوری جدید، CBM نیازمند یادگیری مداوم توسط کارکنان است تا امکانات کامل آن محقق شود.
3.3 ساخت سیستم ارزیابی CBM
نگهداری معمولی در شرکت‌های برق شامل بازرسی ترانسفورماتورها، خطوط برق، شکن‌ها و غیره است. در حالی که گزارش‌های نگهداری برای مراجعه در زمان انتقال نگهداری می‌شوند، اما یک سیستم ارزیابی رسمی اغلب وجود ندارد. برای بهبود کارایی نگهداری، یک سیستم ارزیابی CBM جامع باید ساخته شود. داده‌های جمع‌آوری شده در طول نگهداری باید ثبت و به گزارش‌های وضعیت دقیق تبدیل شوند، این امر چارچوب ارزیابی قوی را فراهم می‌کند. این گزارش‌ها داده‌های تاریخی ارزشمندی برای برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری نگهداری آینده فراهم می‌کنند.
نتیجه‌گیری
امروزه جامعه مبتنی بر اطلاعات و هوشمند است. صنایع مختلف اتوماسیون و فناوری‌های هوشمند را یکپارچه می‌کنند. با توجه به زیرساخت‌های گسترده شبکه برق و مناطق خدماتی گسترده در چین، CBM اساسی برای حفظ پایداری سیستم برق است. بنابراین، شرکت‌های برق باید تلاش‌های نگهداری را تقویت کنند تا قابلیت اطمینان شبکه و پایداری عملیاتی را تضمین کنند.
