Monitorování stavu elektrických transformátorů: Snížení výpadků a nákladů na údržbu

1. Definice údržby založené na stavu

Údržba založená na stavu je přístup k údržbě, při němž rozhodnutí o opravách jsou založena na skutečném operačním stavu a zdravotním stavu zařízení. Neexistují pevně dané plány nebo předem stanovené termíny údržby. Předpokladem údržby založené na stavu je zavedení systémů sledování parametrů zařízení a komplexní analýzy různých operačních informací, což umožňuje provádět rozumná rozhodnutí o údržbě na základě skutečného stavu.

Na rozdíl od tradičních časově založených metod údržby se údržba založená na stavu snaží udržet zařízení v chodu po delší dobu, minimalizuje výpady pro údržbu, pokud zařízení nedosáhne kritického stavu, kdy dochází k okamžitému poklesu výkonu. Nahrazením pevně daných cyklů údržby skutečným operačním stavem jako základem rozhodnutí o údržbě tento přístup nejen snižuje frekvenci výpadků, ale také zlepšuje spolehlivost dodávky elektřiny.

Ještě důležitější je, že snížení výpadků minimalizuje nepotřebné ekonomické ztráty a současně snižuje bezpečnostní incidenty pracovníků v oblasti energetiky. Tento přístup zvyšuje ekonomické výhody a snižuje náklady. Pro urychlení národního ekonomického rozvoje a ochranu kvality života lidí je implementace strategií údržby založené na stavu s aktuální technologií a podmínkami dostatečná a nutná.

2. Význam údržby založené na stavu a údržby

Transformátory představují jednu z klíčových součástí normálního a stabilního chodu elektrických systémů. Nacházejí se v centru pěti segmentů elektrických systémů - výroby, přenosu, transformace, distribuce a spotřeby. Transformátory fungují jako statické elektrické stroje. Jak víme, transformátory hrají klíčovou roli v měnění úrovní napětí, slouží jako přenosové zařízení energie a síly a fungují jako jádrové uzly v elektrických sítích. Stabilita transformátorů přímo ovlivňuje stabilitu provozu sítí.S rychlým ekonomickým rozvojem a modernizací státu se rozsah elektrických sítí neustále rozšiřuje, což klade na transformátory stále vyšší zatěžování a zvyšuje důležitost otázek údržby a opravy.

Statistiky ukazují, že poruchy zařízení související s transformátory představují 49 % všech havárií elektrických sítí. Proto je zdůraznění práce na údržbě a opravě transformátorů klíčovou opatření k zajištění zdravého chodu sítí a prevenci elektrických havárií. Kromě toho tento přístup přináší ekonomické výhody podnikům a elektrickým systémům. Ačkoli plánované výpady pro údržbu a opravy lze předpovědět a na ně lze připravit, mají nevyhnutelně dopad na výrobu podniků a každodenní život.

S technologickým pokrokem a růstem energetického průmyslu se značně zvýšila domácí poptávka po elektřině s vyššími požadavky na stabilitu. Technologie transformátorů v Číně se také výrazně zdokonalila, zejména v online monitoringu a diagnostice poruch. I když v posledních letech bylo provedeno rozsáhlé výzkumy metod diagnostiky poruch, studia o opravách poruch, hodnocení stavu a formulaci plánů údržby zůstávají omezená. Avšak s neustálým rozšiřováním sítí se důležitost údržby a správy stává stále výraznější a náklady na ni se neustále zvyšují. Proto se stává naléhavé určit vhodné metody údržby a diagnostické přístupy. Implementace nejrozumnějších plánů údržby může ušetřit náklady na opravy a zároveň zajistit normální chod.

3. Informace o stavu a rozhodování

Pro hodnocení stavu transformátoru musí personál mít komplexní znalosti, včetně běžných operačních stavů a relevantních parametrických standardů. Pouze s tímto porozuměním mohou vypracovat komplexní řešení během monitoringu stavu. V reálném procesu monitoringu a diagnostiky lze použít několik metod ke shromažďování dat o stavu a parametrech.

3.1 Porozumění původním informacím o zařízení

Personál musí důkladně porozumět a analyzovat původní operační stav transformátorů, které mají na starosti, a osvojit si relevantní parametry. Zvláštní pozornost by měla být věnována možným změnám parametrů v různých sezónách. Pro nové transformátory by měly být zaznamenány dokumentační parametry a porovnány s skutečnými operačními parametry. To vyžaduje preventivní sledování dat transformátorů, včetně základních dat, speciálních charakteristických dat a aktualizovaných dat po modernizaci nebo opravě zařízení. Jen s tímto základem mohou zaměstnanci po monitoringu stavu provést rozumná rozhodnutí.

3.2 Předběžná kontrola transformátorů

Předběžná kontrola zařízení zahrnuje více než jen shromažďování základních dat před zapnutím zařízení. Ideálně by měla zahrnovat hodnotu životnosti zařízení, informace o výrobci a hodnocení operačního prostředí. To proto, že operační prostředí a životnost zařízení způsobují různé stupně degradace komponent. Transformátory fungující v tvrdých přírodních podmínkách vyžadují zvlášť důkladné zvážení, protože to ovlivňuje přesnost inspekční práce a následně ovlivňuje pozdější hodnocení stavu a rozhodnutí o strategii údržby. Produkty od různých výrobců v různých dobách mohou mít unikátní charakteristiky, což vyžaduje cílené přístupy k monitoringu a pozornost k změnám dat.

3.3 Osvědčení se relevantními daty o zařízení

Parametrické standardy jsou klíčové při testování transformátorů. Online monitorování stavu vyžaduje stanovení referenčních hodnot, i když tyto parametrické standardy nejsou statická data. Pouze rozumná standardní data umožňují smysluplné srovnání po monitoringu. Kromě toho historická data slouží jako další referenční bod. Po dlouhodobém chodu zařízení dochází k degradaci, ale nemusí to vyžadovat okamžitý výpadek elektřiny pro opravu nebo výměnu.

Proto, když personál přesně zaznamenává četnost výskytu poruch, jejich časování a místa, a poté tuto data porovná se standardy a historickými referenčními hodnotami, mohou určit výsledky aktuálního stavového monitoringu. To vyžaduje, aby elektráři byli důkladně obeznámeni se standardy dat, aby mohli přesně dokončit monitorovací a diagnostickou práci. Každá inspekce a každý zaznamenaný datový soubor se stávají důležitým odkazem pro následné monitorování.

4. Hodnocení ukazatelů stavové údržby a stanovení plánu údržby

Systém hodnotících ukazatelů se skládá z následujících komponent:

• Bezpečnost: Vliv poruch na bezpečnou provozu elektrické sítě

• Spolehlivost: Zahrnuje sníženou spolehlivost dodávky energie způsobenou údržbou, zlepšenou spolehlivostí po opravách a dobu zotavení zařízení po údržbě

• Ekonomika: Hlavně zahrnuje náklady na opravy zařízení a ekonomické ztráty způsobené výpadky proudu během období údržby

• Ostatní: Požadované technické znalosti pro opravy, správu náhradních dílů a komponent, rozumné uspořádání náhradních dílů a komponent a způsoby skladování, aby se zabránilo odkládání obnovy dodávky proudu kvůli čekání na náhradní díly

Tyto hodnotící ukazatele, podobně jako různé navrhované plány údržby po selhání transformátoru (které budou uvedeny níže), jsou zadány prostřednictvím rozhraní člověk-počítač s odpovídajícími hodnotícími hodnotami, aby byl dokončen rozhodovací proces pro plán stavové údržby.

5. Závěr

Stavové monitorování transformátorů musí dosáhnout komplexního porozumění, kde data a ukazatele plně odrážejí operační stav a výkonnostní úroveň. Dnešní technologie transformátorů pokračují v pokroku, a existuje mnoho faktorů, které ovlivňují jejich stav. Jakýkoli komponent v jakémkoli okamžiku může mít různou míru vlivu, a různé perspektivy vyžadují různé přístupy k údržbě. Proto musí být hodnocení stavu vědecké a komplexní, aby byl skutečně dosažen konečný cíl stavové údržby.

Aby bylo zajištěno, že hodnotící ukazatele komplexně a přesně odrážejí operační stav transformátoru, by měly být dodržovány principy vědecké platnosti, proveditelnosti a komplexnosti. Komplexní monitorovací ukazatele a data by měla odrážet změny stavu elektrických transformátorů, což dále odhalí vývojové trendy transformátorového zařízení.