Udržba na temelju stanja i dijagnoza grešaka za energetske uređaje: Strategije i tehnologije

Operativni status električnog opreme izravno utječe na kvalitetu snabdijevanja strujom. Redovita održavanja električne opreme mogu smanjiti rizik od grešaka; međutim, postojeće izazove u održavanju temeljenom na stanju (CBM) još uvijek dovode do značajnog potrošnje ljudskih i materijalnih resursa. Implementacijom CBM-a, elektroprivrede mogu dobiti stvarnovremene uvide u stanje opreme, što omogućuje odmah prepoznavanje i popravak grešaka. To značajno poboljšava pouzdanost snabdijevanja strujom i ukupno zdravlje električnih linija, pružajući čvrst temelj za razvoj elektroprivreda.

1. Uloga održavanja temeljenog na stanju (CBM) za električnu opremu

1.1 Poboljšanje pouzdanosti distribucijske mreže
Izgradnja i operacija distribucijske mreže zahtijeva ne samo racionalni strukturni dizajn i ekonomsku učinkovitost, već i visoku pouzdanost i napredne tehnologije. Samo osiguravajući ravnomjerni napredak u svim ovim područjima može se uspostaviti čvrsta distribucijska mreža koja ispunjava rastuće potrebe za strujom. Efektivno poboljšanje pouzdanosti distribucijske mreže zahtijeva strategiju implementacije nadzora stanja opreme u pretvorama. CBM je jedan od najučinkovitijih pristupa. Kombiniranjem CBM-a s modernim tehnologijama mogu se brzo otkriti i riješiti greške opreme, spriječiti incidente bezbednosti i smanjiti ekonomske gubitke.

1.2 Poticanje standardiziranog i sofisticiranog upravljanja u elektroprivredama
Da bi se postiglo standardizirano i sofisticirano upravljanje, elektroprivrede moraju se distancirati od tradicionalnih, grubih modela upravljanja. Moraju se implementirati jasni, kvantifikabilni standardi i napredni znanstveni principi upravljanja u cijelom procesu upravljanja. CBM efektivno standardizira detaljno upravljanje, omogućujući veće povrate s manjim ulaganjem i potičući daljnji razvoj elektroprivreda.

2. Uobičajene greške u električnoj opremi unutar strujnih sustava

2.1 Mhanički propali
Mhanički propali uglavnom proizlaze iz nedostatka održavanja. Kada održavatelji ne provode redovito održavanje, mhanički dijelovi neprekidno rade duže razdoblje, što dovodi do istraživanja, umora i drugih anormalnosti, što može rezultirati ozbiljnim mhaničkim propalom. Istraživanja pokazuju da motori u takvoj opremi često rade nezavisno, što čini dijagnozu grešaka teškom i kašnjenje u otkrivanju i rješavanju. U takvim slučajevima, održavatelji trebaju ne samo obilno iskustvo, već i napredne dijagnostičke instrumente kako bi pronašli i riješili točku greške.

2.2 Propali izolacije
Propali izolacije su najčešći propali tijekom rada električne opreme. Visokonaponske električne jedinice koje dugo rade osjetljive su na vanjske faktore kao što su visoki naponi i jaki električni polja, što kompromitira siguran rad površinske izolacije i uzrokuje probleme. Ako se ti problemi ne otkriju tijekom pregleda, mogu se pogoršati i eskalirati u velike propale opreme. Istraživanja pokazuju da se propali izolacije često javljaju u komponentama poput transformatora i transformatora struja. Glavne uzroke čine ograničenja dizajna, loše zatvaranje i vanjska erozija ili korozija žica. Također, kompromitirano zatvaranje vanjskih materijala može dovesti do propala izolacije.

2.3 Propali pregrejanja
Električna oprema prirodno generira i prenosi toplinu tijekom rada. Anomalije u ovom procesu, poput kratkih spojeva, mogu uzrokovati brzi porast struje i topline, što može dovesti do iznenadnog povećanja temperature. To može ozbiljno oštetiti komponente i prekinuti rad opreme. Anomalije temperature u komponentama kruga relativno su lako otkrivljive tijekom patrola, pa održavatelji moraju ih odmah riješiti kada ih otkriju.

3. Istraživanje tehnologija održavanja temeljenog na stanju za električnu opremu

3.1 Uvođenje naprednih tehnologija održavanja
CBM treba slijediti princip: "Popravite ono što treba popraviti, i osigurajte da su popravci ispravno izvršeni." Tijekom implementacije, nove tehnologije trebaju se integrirati s naslijeđenim sustavima kako bi se poboljšala modernizacija strujnih sustava. S napretkom tehnologije, tehnike održavanja moraju pratiti. Uobičajene tehnologije CBM-a uključuju nadzor stanja, predviđanje stanja i procjenu stanja. Prvo, stanje opreme nadgleda se pomoću parametara. Zatim, primjenjuju se metode predviđanja, poput analize vremenskih serija ili umjetnih neuronskih mreža, ovisno o vrsti opreme. Na kraju, procjena rezultata pregleda pruža pouzdane izvještaje o stanju koji podržavaju proces CBM-a.

3.2 Primjena u pretvorama
Pretvoritelji su temeljna infrastruktura u strujnim sustavima, odgovorni za prenos i distribuciju struje. Tradicionalno održavanje pretvoritelja temelji se na uređajima za relejnu zaštitu. Kada se detektira anomalija, osoblje mora putovati na mjesto za inspekciju i popravak, što dovodi do niske učinkovitosti. S napretkom automatizacije, integracija CBM-a s tehnologijama automatizacije značajno je poboljšala učinkovitost održavanja. Daljinski nadzor omogućuje osoblju da pregleda operativne parametre putem računala, sakuplja i analizira podatke o potrošnji struje, identificira anomalije i predviđa potencijalne propale temeljeno na povijesnim podacima - omogućujući ciljano, učinkovito održavanje i osiguravajući stabilan rad pretvoritelja. Strujni sustavi su kompleksni; propal jedne komponente može dovesti do kaskadnih propala. Stoga je CBM za prekidače ključan. Ovi prekidači mogu propasti zbog pregrejanja, što se može otkriti nadzorom površinske temperature i odmah riješiti. Iako su neke elektroprivrede implementirale softver i hardver za CBM, još uvijek koriste tradicionalne metode upravljanja, ograničavajući učinkovitost novih tehnologija. Stoga je ključno poboljšati kompetentnost menadžera i tehničkog osoblja kako bi se u potpunosti iskoristio CBM. Kao nova tehnologija, CBM zahtijeva kontinuirano učenje osoblja kako bi se osiguralo da se njegov potencijal u potpunosti realizira.

3.3 Izgradnja sistema procjene CBM-a
Redovito održavanje u elektroprivredama obično uključuje pregled transformatora, strujnih linija, prekidača itd. Dok se bilježi zapis održavanja za referencu tijekom prenosa, formalni sistem procjene često nedostaje. Da bi se poboljšala učinkovitost održavanja, treba uspostaviti sveobuhvatan sistem procjene CBM-a. Podaci sakupljeni tijekom održavanja trebaju biti zabilježeni i obrađeni u detaljne izvještaje o stanju, formirajući čvrsti okvir procjene. To pruža vrijedne povijesne podatke za buduće planiranje održavanja i donošenje odluka.

Zaključak
Današnje društvo je informacijsko orijentirano i pametno. Industrije širom svijeta integriraju automatizaciju i pametne tehnologije. S obzirom na proširenu infrastrukturu strujne mreže i širenje područja usluga u Kini, CBM je fundamentalan za održavanje stabilnosti strujnih sustava. Stoga, elektroprivrede moraju jačati prakse održavanja kako bi osigurale pouzdanost mreže i stabilnost operacija.