Stanje-namenska vzdrževanja in diagnostika napak za električno opremo: strategije in tehnologije

Operativno stanje električnega opremo neposredno vpliva na kakovost oskrbe z električno energijo. Redna vzdrževanje električne opreme lahko zmanjša tveganje za napake, vendar obstajajoče izzive pri vzdrževanju glede na stanje (CBM) še vedno povzročajo značilno porabo človeških in materialnih virov. S uvedbo CBM-ja lahko električne podjetja dobivajo trenutne vpoglede v stanje opreme, kar omogoča takojšnje odkrivanje in odpravljanje napak. To bistveno izboljša zanesljivost oskrbe z električno energijo in splošno zdravje električnih vodov, kar zagotavlja trdno podlago za razvoj električnih podjetij.

1. Vloga vzdrževanja glede na stanje (CBM) za električno opremo

1.1 Povečanje zanesljivosti distribucijskega omrežja
Gradnja in delovanje distribucijskega omrežja zahteva ne le racionalen strukturni načrt in ekonomsko učinkovitost, ampak tudi visoko zanesljivost in napredne tehnologije. Le s tem, da se zagotovi uravnotežen napredek na vseh teh področjih, je mogoče ustanoviti močno distribucijsko omrežje, ki bo zadostovalo naraščajočim povpraševanju po električni energiji. Učinkovito izboljšanje zanesljivosti distribucijskega omrežja zahteva strategično izvajanje nadzora stanja opreme v pretvorilnicah. CBM je eden najučinkovitejših pristopov. Z združevanjem CBM-ja z modernimi tehnologijami so morebitne napake opreme možno hitro odkriti in odpraviti, s tem preprečiti varnostne incidente in zmanjšati gospodarske izgube.

1.2 Spodbujanje standardiziranega in natančnega upravljanja v električnih podjetjih
Za dosego standardiziranega in natančnega upravljanja morajo električna podjetja zapustiti tradicionalne, grobe modele upravljanja. Nujno je uvesti jasne, kvantificirane standarde in napredne znanstvene načela upravljanja skozi celoten proces upravljanja. CBM učinkovito standardizira podrobno upravljanje, kar omogoča večjo dobičkonosnost z manjšimi naložbami in spodbuja nadaljnji razvoj električnih podjetij.

2. Pogoste napake v električni opremi v električnih sistemih

2.1 Mehanične napake
Mehanične napake so predvsem posledica nedostatka vzdrževanja. Ko osebje, odgovorno za vzdrževanje, ne opravi rednih pregledov, mehanske komponente delujejo znotraj dolgotrajnega obdobja, kar vodi do nosilnosti, utrujenosti in drugih nenormalnosti, kar lahko konča v resni mehanični napaki. Raziskave kažejo, da motorji v takšni opremi pogosto delujejo samostojno, kar ovira diagnozo napak in zamudi odkrivanje in reševanje. V takšnih primerih potrebuje osebje, odgovorno za vzdrževanje, ne le obsežnega izkušnje, ampak tudi naprednih diagnostičnih pripomočkov, da bi lahko najdli in rešili točke napak.

2.2 Napake izolacije
Napake izolacije so najpogostejše napake med delovanjem električne opreme. Visokonapetostne električne enote, ki delujejo dolgo obdobje, so občutljive na zunanje dejavnike, kot so visoka napetost in močna električna polja, kar ogroža varno delovanje površinske izolacije in povzroča nastanek problemov. Če ti problemi ostanejo neodkriti med pregledom, se lahko poslabšajo in postanejo veliki težave opreme. Raziskave kažejo, da se napake izolacije pogosto pojavljajo v komponentah, kot so transformatorji in merilni transformatorji. Glavne vzroki vključujejo notranje omejitve dizajna, slabo zaprtost in zunanje okoliške erozije ali korozije žice. Poleg tega lahko tudi slaba zaprtost zunanje materialov vodi do napak izolacije.

2.3 Preseganje temperatur
Električna oprema generira in prenaša toplotno energijo med delovanjem. Anomalije v tem procesu, kot so kratki zaključki, lahko povzročijo hitro povečanje tokov in toplotne energije, kar lahko vodi do nenadnih povečanj temperature. To lahko resno poškoduje komponente in moti delovanje opreme. Temperaturne anomalije v komponentih krmarice so relativno lahko odkrivljive med obhodi, zato mora osebje, odgovorno za vzdrževanje, takoj ukrepati, ko jih odkrije.

3. Raziskave tehnologij vzdrževanja glede na stanje za električno opremo

3.1 Uvedba naprednih tehnologij vzdrževanja
CBM bi moral slediti principu: "Popravljaj, kar treba popraviti, in poskrbi, da je popravilo storjeno pravilno." Med izvajanjem bi morale biti nove tehnologije integrirane z naslednji sistemom, da se izboljša modernizacija električnih sistemov. S napredkom tehnologije morajo tehnike vzdrževanja držati koraka. Pogoste tehnologije CBM-ja vključujejo nadzor stanja, napovedovanje stanja in ocenjevanje stanja. Najprej je stanje opreme spremljano z uporabo parametrov. Nato se uporabijo metode napovedovanja, kot so analiza časovnih vrst ali umetne nevronsko mreže, glede na vrsto opreme. Nazadnje, ocena rezultatov pregledov ponuja zanesljive poročila o stanju, ki podpirajo proces CBM-ja.

3.2 Uporaba v pretvorilnicah
Pretvorilnice so temeljni infrastrukturni elementi v električnih sistemih, odgovorni za prenos in distribucijo električne energije. Tradicionalno vzdrževanje pretvorilnic temelji na relayskih zaščitnih napravah. Ko je odkrito neko odstopanje, mora osebje potovati na lokacijo za pregled in popravilo, kar vodi do nizek učinkovitosti. Z napredkom avtomatizacije, združevanje CBM-ja z tehnologijami avtomatizacije je bistveno izboljšalo učinkovitost vzdrževanja. Oddaljen nadzor omogoča osebju, da pregleduje operativne parametre preko računalnika, zbirajo in analizirajo regionalne podatke o uporabi električne energije, identificirajo odstopanja in napovedujejo morebitne napake na podlagi zgodovinskih podatkov - omogoča ciljno, učinkovito vzdrževanje in zagotavlja stabilno delovanje pretvorilnice. Električni sistemi so kompleksni; nezanesljivost ene komponente lahko povzroči lančne nezanesljivosti. Zato je ključnega pomena CBM za odjemale. Te odjemale lahko propadejo zaradi presekanja temperature, kar je mogoče odkriti z nadzorom površinske temperature in takoj odpraviti. Čeprav so nekatera električna podjetja namestila programsko in strojno opremo za CBM, še vedno uporabljajo tradicionalne metode upravljanja, kar omejuje učinkovitost novih tehnologij. Zato je ključnega pomena izboljšanje kompetentnosti menedžerjev in tehničnega osebja, da bi v celoti izkoristili CBM. Kot nova tehnologija zahteva CBM stalnega učenja osebja, da bi se zagotovilo, da se njegova polna možnost realizira.

3.3 Izgradnja sistema ocenjevanja CBM
Redno vzdrževanje v električnih podjetjih običajno vključuje pregled transformatorjev, električnih vodov, preklopnikov itd. Čeprav so zabeleženi podatki o vzdrževanju za referenco med prenašanjem, formalen sistem ocenjevanja pogosto manjka. Za izboljšanje učinkovitosti vzdrževanja bi bil treba uvesti celosten sistem ocenjevanja CBM. Podatki, zbrani med vzdrževanjem, bi morali biti zabeleženi in združeni v podrobna poročila o stanju, s čimer bi bila ustvarjena močna struktura ocenjevanja. To prinaša dragocene zgodovinske podatke za prihodnje načrtovanje vzdrževanja in odločanje.

Zaključek
Današnja družba je informacijsko gonjena in pametna. Industrije na široko integrirajo avtomatizacijo in pametne tehnologije. Ob obsežni infrastrukturi električnih omrežij in širjenju območij storitev v Kitajski je CBM ključen za ohranjanje stabilnosti električnih sistemov. Zato morajo električna podjetja okrepiti prakse vzdrževanja, da bi zagotovili zanesljivost omrežja in stabilnost operacij.