Обслуживание по состоянию и диагностика неисправностей электрооборудования: стратегии и технологии

Операционное состояние энергетического оборудования напрямую влияет на качество электроснабжения энергетических компаний. Регулярное техническое обслуживание энергетического оборудования может снизить риск отказов; однако существующие проблемы в сфере обслуживания по состоянию (CBM) все еще приводят к значительному расходу человеческих и материальных ресурсов. Реализация CBM позволяет энергокомпаниям получать оперативные данные о состоянии оборудования, что обеспечивает немедленное обнаружение и устранение неисправностей. Это значительно повышает надежность электроснабжения и общее состояние линий электропередач, создавая прочную основу для развития энергетических компаний.

1. Роль обслуживания по состоянию (CBM) для энергетического оборудования

1.1 Повышение надежности распределительной сети
Создание и эксплуатация распределительной сети требуют не только рационального структурного проектирования и экономической эффективности, но и высокой надежности и передовых технологий. Только обеспечивая сбалансированный прогресс во всех этих областях, можно создать прочную распределительную сеть, способную удовлетворять возрастающие потребности в электроэнергии. Эффективное повышение надежности распределительной сети требует стратегического внедрения мониторинга состояния подстанционного оборудования. CBM является одним из наиболее эффективных подходов. Сочетание CBM с современными технологиями позволяет своевременно обнаруживать и устранять неисправности оборудования, предотвращая аварийные ситуации и минимизируя экономические потери.

1.2 Продвижение стандартизированного и детализированного управления в энергетических компаниях
Для достижения стандартизированного и детализированного управления энергетическим оборудованием компании должны отказаться от традиционных грубых методов управления. Необходимо внедрять четкие, количественно измеримые стандарты и передовые научные принципы управления на всех этапах процесса. CBM эффективно стандартизирует детализированное управление, позволяя получать большие результаты при меньших инвестициях и стимулируя дальнейшее развитие энергетических предприятий.

2. Общие неисправности электрического оборудования в энергосистемах

2.1 Механические неисправности
Механические неисправности в основном связаны с недостаточным техническим обслуживанием. Когда персонал не проводит регулярное обслуживание, механические компоненты работают непрерывно длительное время, что приводит к износу, усталости и другим аномалиям, которые могут привести к серьезным механическим отказам. Исследования показывают, что двигатели такого оборудования часто работают самостоятельно, что затрудняет диагностику неисправностей и задерживает их своевременное обнаружение и устранение. В таких случаях персоналу требуется не только большой опыт, но и передовые диагностические инструменты для определения и устранения точек неисправности.

2.2 Неисправности изоляции
Неисправности изоляции являются наиболее распространенными неисправностями при эксплуатации электрического оборудования. Высоковольтные электрические устройства, работающие длительное время, подвержены воздействию внешних факторов, таких как высокое напряжение и сильные электрические поля, что может привести к нарушению безопасной работы поверхности изоляции и вызвать проблемы. Если эти проблемы не обнаруживаются при осмотре, они могут усугубиться и перерасти в серьезные отказы оборудования. Исследования показывают, что неисправности изоляции часто происходят в таких компонентах, как трансформаторы и трансформаторы тока. Основные причины включают в себя врожденные ограничения конструкции, плохую герметизацию и внешнюю эрозию или коррозию проводки. Кроме того, нарушение герметизации внешних материалов также может привести к неисправности изоляции.

2.3 Перегрев
Электрическое оборудование в процессе работы генерирует и передает тепло. Аномалии в этом процессе, такие как короткие замыкания, могут вызвать резкий скачок тока и тепла, что может привести к внезапному повышению температуры. Это может серьезно повредить компоненты и нарушить работу оборудования. Аномалии температуры в компонентах цепи относительно легко обнаруживаются при патрулировании, поэтому обслуживающий персонал должен немедленно реагировать на них, когда они обнаруживаются.

3. Исследование технологий обслуживания по состоянию для энергетического оборудования

3.1 Внедрение передовых технологий обслуживания
CBM следует принципу: "Ремонтировать то, что нужно ремонтировать, и делать это правильно." При реализации новые технологии должны интегрироваться с существующими системами, чтобы повысить уровень модернизации энергетических систем. По мере развития технологий методы обслуживания также должны совершенствоваться. Общие технологии CBM включают мониторинг состояния, прогнозирование состояния и оценку состояния. Сначала состояние оборудования мониторится с использованием параметров. Затем, в зависимости от типа оборудования, применяются методы прогнозирования, такие как анализ временных рядов или искусственные нейронные сети. Наконец, оценка результатов проверки предоставляет надежные отчеты о состоянии, поддерживающие процесс CBM.

3.2 Применение на подстанциях
Подстанции являются фундаментальной инфраструктурой в энергетических системах, ответственной за передачу и распределение электроэнергии. Традиционное обслуживание подстанций основано на устройствах релейной защиты. При обнаружении аномалии персонал должен выехать на место для осмотра и ремонта, что приводит к низкой эффективности. С развитием автоматизации интеграция CBM с автоматическими технологиями значительно повысила эффективность обслуживания. Дистанционный мониторинг позволяет персоналу просматривать операционные параметры через компьютер, собирать и анализировать данные о региональном потреблении электроэнергии, обнаруживать аномалии и предсказывать возможные отказы на основе исторических данных, что обеспечивает целенаправленное и эффективное обслуживание и стабильную работу подстанций. Энергетические системы сложны, и отказ одного компонента может вызвать каскадные отказы. Поэтому CBM для разъединителей является важным. Эти выключатели могут выходить из строя из-за перегрева, который можно обнаружить, контролируя температуру поверхности, и немедленно устранять. Хотя некоторые компании уже внедрили программное и аппаратное обеспечение для CBM, они все еще используют традиционные методы управления, что ограничивает эффективность новых технологий. Поэтому повышение компетентности менеджеров и технического персонала является ключевым для полного использования CBM. Как новая технология, CBM требует постоянного обучения персонала, чтобы полностью реализовать его потенциал.

3.3 Создание системы оценки CBM
Рутинное обслуживание в энергокомпаниях обычно включает осмотр трансформаторов, линий электропередач, выключателей и т.д. Хотя записи о техническом обслуживании сохраняются для справки при передаче, формальная система оценки часто отсутствует. Для улучшения эффективности обслуживания необходимо создать комплексную систему оценки CBM. Данные, собранные в ходе обслуживания, должны быть записаны и составлены в подробные отчеты о состоянии, формируя мощную оценочную систему. Это предоставляет ценную историческую информацию для планирования и принятия решений в будущем.

Заключение
Сегодняшнее общество информационное и интеллектуальное. Различные отрасли интегрируют автоматизацию и умные технологии. Учитывая обширную инфраструктуру энергетических сетей и расширяющиеся зоны обслуживания в Китае, CBM является фундаментальным для поддержания стабильности энергетических систем. Поэтому энергетические компании должны укреплять практики обслуживания, чтобы обеспечить надежность сетей и стабильность операций.