Baserad underhåll & felutgränsning för elkraftutrustning: Strategier och teknologier

Driftstatusen för elkraftutrustning påverkar direkt kvaliteten på elleverans från energiföretag. Regelmässig underhåll av elkraftutrustning kan minska risken för fel; dock leder befintliga utmaningar inom tillståndsbaserat underhåll (CBM) fortfarande till betydande förbrukning av mänskliga och materiella resurser. Genom att implementera CBM kan energiföretag få realtidsinsikter i utrustningsförhållanden, vilket möjliggör omedelbar upptäckt och reparation av fel. Detta förbättrar signifikant driftsäkerheten för elektricitet och det övergripande hälsotillståndet för elförbindelser, vilket ger en solid grund för energiföretags utveckling.

1. Rollen för tillståndsbaserat underhåll (CBM) för elkraftutrustning

1.1 Förbättring av nätets tillförlitlighet
Att bygga och driva ett distributionsnät kräver inte bara rationell strukturdesign och ekonomisk effektivitet, utan också hög tillförlitlighet och avancerad teknologi. Endast genom att säkerställa balanserad framsteg inom alla dessa områden kan ett robust distributionsnät etableras för att möta de växande behoven av elektricitet. Effektiv förbättring av nätets tillförlitlighet kräver strategisk implementation av tillståndsövervakning av anläggningar i understationer. CBM är en av de mest effektiva metoderna. Genom att kombinera CBM med moderna teknologier kan utrustningsfel upptäckas och åtgärdas snabbt, vilket förhindrar säkerhetsincidenter och minimerar ekonomiska förluster.

1.2 Främjande av standardiserad och förfinad hantering inom elkraftföretag
För att uppnå standardiserad och förfinad hantering måste elkraftföretag flytta bort från traditionella, grova hanteringssätt. Klara, kvantifierbara standarder och avancerade vetenskapliga hanteringsprinciper måste implementeras i hela hanteringsprocessen. CBM standardiserar effektivt detaljerad hantering, vilket möjliggör större avkastning med lägre investering och driver vidare utveckling av elkraftföretag.

2. Vanliga fel i elektriska utrustningar inom elkraftsystem

2.1 Mekaniska fel
Mekaniska fel orsakas främst av otillräckligt underhåll. När underhållspersonal inte utför regelbundna servicekontroller, opererar mekaniska komponenter kontinuerligt under lång tid, vilket leder till nötning, trötthet och andra avvikelser, potentiellt som resulterar i allvarliga mekaniska fel. Forskning visar att motorer i sådan utrustning ofta fungerar oberoende, vilket gör felidentifiering svår och fördröjer tidig upptäckt och lösning. I sådana fall krävs det inte bara omfattande erfarenhet av underhållspersonal, utan också avancerade diagnostiska instrument för att lokalisera och åtgärda felpunkter.

2.2 Isoleringsfel
Isoleringsfel är det vanligaste felet under drift av elektriska utrustningar. Högvoltagelektroniska enheter som opererar under lång tid är sårbara för externa faktorer som hög spänning och starka elektriska fält, vilket äventyrar den säkra operationen av ytskydd och orsakar problem. Om dessa problem inte upptäcks under inspektion, kan de förvärras och eskalera till stora utrustningsfel. Studier visar att isoleringsfel ofta inträffar i komponenter som transformatorer och strömtransformatorer. Huvudsakliga orsaker inkluderar inbyggda designbegränsningar, dålig tätning och extern miljöerosion eller korrosion av ledningar. Dessutom kan kompromisser i tätningen av externa material också leda till isoleringsfel.

2.3 Överhettningstillstånd
Elektriska utrustningar genererar och överför värme under drift. Avvikelser i denna process, såsom kortslutningar, kan orsaka en snabb ökning av ström och värme, vilket potentiellt leder till plötsliga temperaturtoppar. Detta kan allvarligt skada komponenter och störa utrustningsdrift. Temperaturavvikelser i krets-komponenter är relativt lätta att upptäcka under patrullering, så underhållspersonal måste agera snabbt när de upptäcks.

3. Forskning om tillståndsbaserade underhållstekniker för elkraftutrustning

3.1 Införande av avancerade underhållstekniker
CBM bör följa principen: "Reparerad vad som behöver reparation, och se till att reparationerna görs rätt." Under implementering bör nya tekniker integreras med äldre system för att förbättra moderniseringen av elkraftsystem. Med teknologisk utveckling måste underhållstekniker hålla takt. Vanliga CBM-tekniker inkluderar tillståndsövervakning, tillståndsförutsägelse och tillståndsbedömning. Först övervakas utrustningsstatus med parametrar. Sedan appliceras förutsägelsesmetoder, som tidsserieanalys eller artificiella neuronnät, baserat på utrustningstyp. Slutligen ger bedömning av inspektionsresultat tillförlitliga statusrapporter för att stödja CBM-processen.

3.2 Tillämpning i understationer
Understationer är grundläggande infrastruktur i elkraftsystem, ansvariga för elkraftsöverföring och distribution. Traditionellt underhåll av understationer bygger på reläskyddsutrustning. När ett avvikande upptäcks, måste personal resa till platsen för inspektion och reparation, vilket resulterar i låg effektivitet. Med automatiseringens framsteg har integration av CBM med automatiserings tekniker betydligt förbättrat underhållseffektiviteten. Fjärrövervakning möjliggör för personal att visa driftsparametrar via dator, samla in och analysera regional elförbrukningsdata, identifiera avvikelser och förutsäga potentiella fel baserat på historiska data—vilket möjliggör målinriktat, effektivt underhåll och säkerställer stabil understationsdrift. Elkraftsystem är komplexa; ett enskilt komponentfel kan utlösa kaskader av fel. Därför är CBM för kopplingsbrytare viktigt. Dessa brytare kan misslyckas på grund av överhettning, vilket kan upptäckas genom att övervaka yttemperatur och åtgärdas omedelbart. Även om vissa företag har installerat programvara och maskinvara för CBM, använder de fortfarande traditionella hanteringssätt, vilket begränsar effektiviteten av de nya teknikerna. Därför är det viktigt att förbättra kompetensen hos chefer och teknisk personal för att fullt ut utnyttja CBM. Som en ny teknik kräver CBM kontinuerlig lärande av personal för att säkerställa att dess fulla potential uppfylls.

3.3 Byggandet av ett CBM-utvärderingssystem
Routinemässigt underhåll inom energiföretag innefattar normalt inspektion av transformatorer, elförbindelser, brytare, etc. Medan underhållsrekord hålls för referens vid överlämningar, saknas ofta ett formellt utvärderingssystem. För att förbättra underhållseffektiviteten bör ett komplett CBM-utvärderingssystem etableras. Data som samlas in under underhåll bör registreras och sammanställas till detaljerade statusrapporter, vilket bildar ett robust utvärderingsramverk. Detta ger värdefulla historiska data för framtida underhållsplanering och beslut.

Slutsats
Dagens samhälle är informationsdrivet och intelligent. Industrier över hela linjen integrerar automatisering och smarta teknologier. Givet den extensiva elkraftinfrastrukturen och de expanderande tjänstområdena i Kina, är CBM grundläggande för att bibehålla elkraftsystemets stabilitet. Därför måste energiföretag stärka underhållspraxis för att säkerställa nätets tillförlitlighet och driftsstabilitet.