Наблюдение на състоянието на мощностните трансформатори: Намаляване на прекъсванията и разходите за поддръжка

1. Дефиниция на поддръжка, основана на състоянието

Поддръжката, основана на състоянието, представлява подход към ремонта, при който решенията за ремонт се определят от реалното функциониращо състояние и здравословното състояние на оборудването. Няма фиксирани графици или предварително определени дати за поддръжка. Предпоставката за поддръжката, основана на състоянието, е създаването на системи за наблюдение на параметрите на оборудването и комплексен анализ на различната операционна информация, което позволява взимане на разумни решения за поддръжка въз основа на действителното състояние.

В противоположност на традиционните методи на времево-ориентирана поддръжка, поддръжката, основана на състоянието, цели да поддържа оборудването работещо за продължителен период, минимизирайки спирането за поддръжка, освен ако оборудването не се доближи до критично състояние, когато намалението на производителността е предстоящо. Заменяйки фиксираните цикли на поддръжка с фактическото функциониращо състояние като основа за решенията за поддръжка, този подход не само намалява частотата на прекъсванията на електроенергията, но и подобрява надеждността на доставката на електроенергия. 

Още по-важно, намаляването на прекъсванията минимизира ненужните икономически загуби и съответно намалява случаите на лична безопасност на персонала в енергийния сектор. Този метод подобрява икономическите ползи и намалява разходите. За ускоряване на националното икономическо развитие и защита на качеството на живот на хората, прилагането на стратегии за поддръжка, основана на състоянието, с текущата технология и условия е както достатъчно, така и необходимо.

2. Значение на поддръжката, основана на състоянието, и ремонта

Електротрансформаторите представляват един от ключовите компоненти за нормалната и стабилна работа на електрическите системи. Разположени в центъра на петте сегмента на електрическите системи – генериране, пренос, трансформация, разпределение и потребителство – трансформаторите в същност функционират като статични електрически машини. Както знаем, трансформаторите играят важна роля в промяната на нивата на напрежението, служейки като устройства за преход на енергия и мощност, и действайки като централни хабове в електрическите мрежи. Стабилността на трансформаторите директно влияе върху стабилността на операциите на мрежата.С бързото икономическо развитие и националната модернизация, мащабът на електрическите мрежи постоянно се разширява, което поставя все по-тежки товари върху трансформаторите и повишава значимостта на проблемите свързани с поддръжка и ремонт. 

Статистиката показва, че аварии, свързани с оборудването на трансформаторите, представляват 49% от всички аварии в електрическата мрежа. Следователно, акцентирането върху поддръжката и ремонта на трансформаторите е ключова мярка за гарантиране на здравословна работа на мрежата и предотвратяване на аварии с електроенергия. Освен това, този подход приносит икономически ползи на предприятията и електрическите системи. Въпреки че запланираните прекъсвания за поддръжка и ремонт са предвидими и могат да се планират, те неизбежно влияят върху производството на предприятията и ежедневния живот.

С прогреса на технологията и растежа на електроенергийната индустрия, потребността за домашна електроенергия е увеличена значително, с по-високи изисквания за стабилност. Технологията на електротрансформаторите в Китай също е достигнала значително зрелост, особено в онлайн наблюдение и диагностика на дефекти. Въпреки че изследванията в областта на методите за диагностика на дефекти са били обширни в последните години, изследванията в областта на ремонт, оценка на състоянието и формулиране на планове за поддръжка са останали ограничени. Но, с постоянното разширяване на мащаба на мрежата, важността на поддръжката и управлението става все по-изразена, със съответстващите разходи, които постоянно се увеличават. Следователно, определянето на подходящи методи за поддръжка и диагностични подходи е станало наложително. Прилагането на най-разумни планове за поддръжка може да спести разходи за ремонт, докато гарантира нормалната работа.

3. Информация за състоянието и вземане на решения

За оценка на състоянието на трансформаторите, персоналът трябва да има обширни познания, включително нормални условия на функциониране и съответстващи стандарти на параметрите. Само с това разбиране те могат да разработят комплексни решения по време на наблюдение на състоянието. В процеса на реалното наблюдение и диагностика, могат да се използват няколко метода за събиране на данни за състоянието и параметрите.

3.1 Разбиране на първоначалната информация за оборудването

Персоналът трябва да разбере и анализира първоначалното функциониращо състояние на трансформаторите, за които са отговорни, и да се запознае със съответстващите параметри. Особено внимание трябва да се обърне на потенциалните промени в параметрите през различните сезони. За новите трансформатори, документираните параметри трябва да бъдат записани и сравнени с фактическите параметри на функциониране. Това изисква профилактично наблюдение на данните за трансформаторите, включително основни данни, специални характеристики и актуализирани данни след модернизация или ремонт на оборудването. Само с тази основа персоналът може да вземе разумни решения след наблюдението на състоянието.

3.2 Предварителна проверка на трансформаторите

Предварителната проверка на оборудването включва повече от просто събиране на основни данни преди функционирането на оборудването. Желателно е да включи срок на служба на оборудването, информация за производителя и оценка на операционната среда. Това е поради факта, че операционната среда и срокът на служба причиняват различни степени на деградация на компонентите. Трансформаторите, работещи в сурови природни условия, изискват особено внимателно разглеждане, тъй като това влияе на точността на проверката и след това влияе на последващата оценка на състоянието и решенията за стратегията за поддръжка. Продуктите от различни производители в различни периоди могат да имат уникални характеристики, което изисква целенасочени подходи за наблюдение и внимание към вариациите в данните.

3.3 Познание на съответстващите данни за оборудването

Стандартите на параметрите са ключови при тестовете на трансформаторите. Онлайн наблюдение на състоянието изисква установени стандарти, въпреки че тези стандарти на параметрите не са статични точки от данни. Само разумни стандарти на данни позволяват осмислени сравнения след наблюдението. Освен това, историческите данни служат като друга точка за справка. След дълго време на функциониране, оборудването преживява деградация, но може да не изисква незабавно прекъсване на електроенергията за ремонт или замяна.

Следователно, когато персоналът точно записва честотата, времето и местоположението на дефектите, а след това сравнява тези данни със стандартни и исторически бенчмаркове, те могат да определят резултатите от текущото наблюдение на състоянието. Това изисква електроенергийния персонал да е напълно запознат със стандарти за данни, за да извършва точно наблюдение и диагностична работа. Всяка инспекция и записан набор от данни става важна препоръка за последващото наблюдение.

4. Оценъчни показатели при обслужване въз основа на състоянието и определяне на план за поддръжка

Системата от оценъчни показатели се състои от следните компоненти:

• Безопасност: Влияние на поврежданията върху безопасната работа на електроенергийната мрежа

• Надеждност: Включва намалена надеждност на доставката на електроенергия, причинена от поддръжка, както и подобрена надеждност от ремонти, както и периоди на обикновено функциониране на оборудването след поддръжка

• Икономика: Преимуществено включва разходи за ремонт на оборудването и икономически загуби, причинени от прекъсване на електроенергията по време на периода на поддръжка

• Други: Изисквана техническа експертиза за ремонти, управление на запасни части и компоненти, разумно разпределение на запасни части и компоненти за поддръжка и методи на съхранение, за да се предотврати забавяне в възстановяването на електроенергията, докато се чакат запасни части

Тези оценъчни показатели, аналогично на различните планове за поддръжка, предложени след повреждения на трансформаторите (които ще бъдат представени по-долу), се въвеждат чрез интерфейс между човек и компютър със съответните им оценъчни стойности, за да се завърши процесът на вземане на решение относно плановете за поддръжка въз основа на състоянието.

5. Заключение

Наблюдението на състоянието на трансформаторите трябва да постигне пълно разбиране, като данните и показателите напълно отразяват оперативното състояние и нивата на производителност. Днешната технология на трансформаторите продължава да напредва, с много фактори, влияещи върху техните състояния. Във всеки момент който и да е компонент може да има различна степен на влияние, и различните перспективи изискват различни подходи към поддръжката. Следователно, оценката на състоянието трябва да бъде научна и всеобхватна, за да се постигне окончателната цел на поддръжката въз основа на състоянието.

За да се гарантира, че оценъчните показатели напълно и точно отразяват оперативното състояние на трансформаторите, следва да се спазват принципите на научна валидност, изпълнимост и всеобхватност. Комплексните показатели за наблюдение и данни трябва да отразяват промените в състоянието на електроенергийните трансформатори, което допълнително разкрива тенденциите в развитието на оборудването за трансформатори.