نگهداری مبتنی بر شرایط و تشخیص عیب برای تجهیزات برق: استراتژی‌ها و فناوری‌ها
وضع عمل تجهیزات برق به طور مستقیم بر کیفیت تأمین برق شرکت‌های برق تأثیر می‌گذارد. نگهداری منظم تجهیزات برق می‌تواند خطر وقوع خرابی‌ها را کاهش دهد؛ اما چالش‌های موجود در نگهداری مبتنی بر وضعیت (CBM) هنوز منجر به مصرف قابل توجه منابع انسانی و مادی می‌شود. با اجرای CBM، شرکت‌های برق می‌توانند بینش‌های زنده‌ای از وضعیت تجهیزات به دست آورند که این امر تشخیص و تعمیر فوری خرابی‌ها را ممکن می‌سازد. این موضوع به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تأمین برق و سلامت کلی خطوط برق را افزایش می‌دهد و پایه‌ای محکم برای توسعه شرکت‌های برق فراهم می‌آورد.
1. نقش نگهداری مبتنی بر وضعیت (CBM) برای تجهیزات برق
1.1 افزایش قابلیت اطمینان شبکه توزیع
ساخت و عملیات یک شبکه توزیع نیازمند طراحی ساختاری منطقی و کارایی اقتصادی است، اما همچنین نیازمند قابلیت اطمینان بالا و فناوری پیشرفته است. تنها با تضمین پیشرفت متوازن در تمام این حوزه‌ها، یک شبکه توزیع محکم برای برآوردن تقاضای رو به رشد برق ایجاد می‌شود. بهبود مؤثر قابلیت اطمینان شبکه توزیع نیازمند اجرای استراتژیک نظارت بر وضعیت تجهیزات زیرстанیون است. CBM یکی از موثرترین روش‌ها است. با ترکیب CBM با فناوری‌های مدرن، خرابی‌های تجهیزات را می‌توان به طور فوری تشخیص داد و حل کرد، از حوادث ایمنی جلوگیری کرد و ضررهای اقتصادی را به حداقل رساند.
1.2 ترویج مدیریت استاندارد و دقیق در شرکت‌های برق
برای رسیدن به مدیریت استاندارد و دقیق، شرکت‌های برق باید از مدل‌های مدیریتی سنتی و خشن دور شوند. استانداردهای واضح و قابل اندازه‌گیری و اصول مدیریت علمی پیشرفته باید در تمام فرآیندهای مدیریتی اعمال شوند. CBM به طور موثر مدیریت دقیق را استاندارد می‌کند، که این امر باعث می‌شود با سرمایه‌گذاری کمتر بازدهی بیشتری به دست آید و توسعه بیشتر شرکت‌های برق را محرک کند.
2. خرابی‌های رایج در تجهیزات الکتریکی در سیستم‌های برق
2.1 خرابی‌های مکانیکی
خرابی‌های مکانیکی عمدتاً از نگهداری ناکافی ناشی می‌شوند. وقتی که کارکنان نگهداری خدمات منظم را انجام نمی‌دهند، اجزای مکانیکی برای مدت طولانی به صورت مداوم عمل می‌کنند که این امر منجر به سایش، خستگی و ناهماهنگی‌های دیگر می‌شود و ممکن است در نهایت به خرابی مکانیکی شدید منجر شود. تحقیقات نشان می‌دهد که موتورهای در این تجهیزات اغلب به صورت مستقل عمل می‌کنند، که تشخیص خرابی را مشکل می‌کند و تشخیص و حل فوری را تأخیر می‌بخشد. در چنین مواردی، کارکنان نگهداری نیاز به تجربه گسترده و ابزارهای تشخیص پیشرفته برای یافتن و حل نقاط خرابی دارند.
2.2 خرابی‌های عایق
خرابی عایق خرابی رایج‌ترین خرابی در عملیات تجهیزات الکتریکی است. واحدهای الکتریکی با ولتاژ بالا که برای مدت طولانی عمل می‌کنند، آسیب‌پذیر به عوامل خارجی مانند ولتاژ بالا و میدان‌های الکتریکی قوی هستند که عملکرد ایمن عایق سطحی را تضعیف می‌کنند و مشکلات را ایجاد می‌کنند. اگر این مشکلات در طی 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 می‌دهد. علل اصلی شامل محدودیت‌های طراحی ذاتی، ختم ناقص و فرسودگی یا فرسایش محیطی سیم‌کشی است. علاوه بر این، ختم ناقص مواد خارجی نیز می‌تواند منجر به خرابی عایق شود.
2.3 خرابی‌های گرم شدن بیش از حد
تجهیزات الکتریکی به طور ذاتی در طی عملیات گرما تولید و منتقل می‌کنند. ناهماهنگی‌های در این فرآیند—مانند کهربای کوتاه—می‌تواند باعث افزایش سریع جریان و گرما شود که ممکن است به افزایش ناگهانی دما منجر شود. این می‌تواند به شدت اجزا را آسیب ببیند و عملکرد تجهیزات را مختل کند. ناهماهنگی‌های دما در اجزای مدار نسبتاً در طی پاتруل‌ها قابل شناسایی است، بنابراین کارکنان نگهداری باید آنها را فوراً پس از شناسایی حل کنند.
3. تحقیق در فناوری‌های نگهداری مبتنی بر وضعیت برای تجهیزات برق
3.1 پذیرش فناوری‌های نگهداری پیشرفته
CBM باید از اصل «تعمیر آنچه نیاز به تعمیر دارد و اطمینان حاصل کنید که تعمیرات به درستی انجام شده‌اند» پیروی کند. در زمان اجرایی، فناوری‌های جدید باید با سیستم‌های قدیمی ترکیب شوند تا مدرن‌سازی سیستم‌های برق را افزایش دهند. با پیشرفت فناوری، تکنیک‌های نگهداری باید با آن همراه شوند. فناوری‌های CBM رایج شامل نظارت بر وضعیت، پیش‌بینی وضعیت و ارزیابی وضعیت است. 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 می‌شوند. در نهایت، ارزیابی نتایج بازرسی گزارش‌های وضعیت قابل اعتمادی برای پشتیبانی از فرآیند CBM فراهم می‌کند.
3.2 کاربرد در زیرستانیون‌ها
زیرستانیون‌ها زیرساخت‌های اساسی در سیستم‌های برق هستند که مسئول انتقال و توزیع برق هستند. نگهداری سنتی زیرستانیون‌ها به دستگاه‌های محافظ مداری متکی است. هنگامی که یک ناهماهنگی شناسایی می‌شود، کارکنان باید به محل رفته و بازرسی و تعمیر کنند، که این امر باعث کارایی پایین می‌شود. با پیشرفت اتوماسیون، ترکیب CBM با فناوری‌های اتوماسیون به طور قابل توجهی کارایی نگهداری را افزایش داده است. نظارت از راه دور امکان می‌دهد که کارکنان پارامترهای عملیاتی را از طریق کامپیوتر مشاهده کنند، داده‌های مصرف برق منطقه‌ای را جمع‌آوری و تحلیل کنند، ناهماهنگی‌ها را شناسایی کنند و بر اساس داده‌های تاریخی خرابی‌های بالقوه را پیش‌بینی کنند—که این امر باعث نگهداری هدفمند و کارا و تضمین عملکرد پایدار زیرستانیون می‌شود. سیستم‌های برق پیچیده‌اند؛ خرابی یک مولفه می‌تواند منجر به خرابی‌های لانه‌گونه شود. بنابراین، CBM برای سوئیچ‌های جداکننده ضروری است. این سوئیچ‌ها ممکن است به دلیل گرم شدن بیش از حد خراب شوند، که می‌تواند با نظارت بر دمای سطحی شناسایی و فوراً حل شود. اگرچه برخی از شرکت‌های برق نرم‌افزار و سخت‌افزار برای CBM را نصب کرده‌اند، اما هنوز از روش‌های مدیریتی سنتی استفاده می‌کنند که این امر محدودیت‌هایی برای کارایی فناوری‌های جدید ایجاد می‌کند. بنابراین، بهبود مهارت‌های مدیران و کارکنان فنی برای بهره‌برداری کامل از CBM حیاتی است. به عنوان یک فناوری جدید، CBM نیازمند یادگیری مداوم توسط کارکنان برای تضمین استفاده کامل از آن است.
3.3 ساخت یک سیستم ارزیابی CBM
نگهداری روتین در شرکت‌های برق معمولاً شامل بازرسی ترانسفورماتورها، خطوط برق، برش‌کن‌ها و غیره است. در حالی که سوابق نگهداری برای مراجعه در هنگام واگذاری نگهداری می‌شوند، یک سیستم ارزیابی رسمی معمولاً وجود ندارد. برای بهبود کارایی نگهداری، یک سیستم ارزیابی CBM جامع باید ایجاد شود. داده‌های جمع‌آوری شده در طی نگهداری باید ثبت و به گزارش‌های وضعیت دقیق تبدیل شوند، که یک چارچوب ارزیابی محکم را تشکیل می‌دهد. این امر داده‌های تاریخی با ارزشی برای برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری نگهداری آینده فراهم می‌کند.
نتیجه‌گیری
امروزه جامعه اطلاعاتی و هوشمند است. صنایع مختلف در حال یکپارچه‌سازی اتوماسیون و فناوری‌های هوشمند هستند. 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 تمرکز خود را بر تقویت تمرینات نگهداری برای تضمین قابلیت اطمینان شبکه و پایداری عملیاتی بگذارند.
