Strømtransformator Overvågning af Tilstand: Reducering af Nedbrud & Vedligeholdelsesomkostninger

1. Definition af Condition-Based Maintenance

Condition-based maintenance refererer til en vedligeholdelsesmetode, hvor reparationer bestemmes af udstyrets virkelige driftsstatus og sundhedstilstand. Der er ingen faste tidsplaner eller forudbestemte vedligeholdelsesdatoer. Forudsætningen for condition-based maintenance er oprettelsen af overvågningssystemer for udstyrparametre og en omfattende analyse af forskellige driftsinformationer, hvilket gør det muligt at træffe rimelige vedligeholdelsesbeslutninger baseret på de faktiske forhold.

I modsætning til traditionelle tidbaserede vedligeholdelsesmetoder sigter condition-based maintenance mod at holde udstyr i drift i langere perioder, idet der undgås nedbrud for vedligeholdelse, medmindre udstyret nærmer sig en kritisk tilstand, hvor ydeevnens forringelse er imødestående. Ved at erstatte faste vedligeholdelsescykler med den faktiske driftsstatus som grundlag for vedligeholdelsesbeslutninger, reducerer denne metode ikke blot frekvensen af strømafbrydelser, men forbedrer også strømforsyningsreliabiliteten. 

Det er endnu vigtigere, at reduktionen af nedbrud minimerer unødvendige økonomiske tab og reducerer personlige sikkerhedsincidents for strømpersonale. Denne metode forbedrer økonomiske fordele og reducerer omkostninger. For at accelerere den nationale økonomiske udvikling og beskytte folks levekvalitet er implementering af condition-based maintenance-strategier med nuværende teknologi og forhold både tilstrækkelig og nødvendig.

2. Betydningen af Condition-Based Maintenance og Vedligeholdelse

Strømtransformatorer repræsenterer et af de kritiske komponenter for den normale og stabile drift af strømsystemer. Placerede i centrum af de fem segmenter i strømsystemer—strømproduktion, transmission, transformation, distribution og forbrug—funktionerer transformatorer i bund og grund som statiske elektriske maskiner. Som vi ved, spiller transformatorer den vitale rolle at ændre spændingsniveauer, fungere som energi- og effektoversendelsesenheder og agere som kernehubs i strømnæt. Stabiliteten af transformatorer påvirker direkte stabiliseringen af nettets drift.Med hurtig økonomisk udvikling og national modernisering fortsætter strømnætskalaen med at udvides, hvilket pålægger stadig større belastninger på transformatorer og hæver betydningen af vedligeholdelses- og reparationsproblemer. 

Statistikker viser, at transformatorrelateret udstyr fejl udgør 49% af alle strømnætsulykker. Derfor er at fremhæve vedligeholdelse og reparation af transformatorer en vigtig foranstaltning for at sikre sund netdrift og forebygge strømulykker. Desuden leverer denne tilgang økonomiske fordele til virksomheder og strømsystemer. Selvom planlagte strømafbrydelser til vedligeholdelse og reparation kan forudsiges og forberedes, har de uundgåeligt indflydelse på virksomhedens produktion og dagligdag.

Med teknologisk fremskridt og vækst i strømsektoren er efterspørgslen efter boligstrøm steget betydeligt, med højere krav til stabilitet. Kinas strømtransformatortechnologi har også modnet betydeligt, især i online overvågning og fejldiagnose. Selvom forskning i fejldiagnosemetoder har været omfattende i de seneste år, er studier i fejlreparation, tilstandsbedømmelse og formulering af vedligeholdelsesplaner begrænsede. Da netskalaen fortsætter med at udvide sig, bliver betydningen af vedligeholdelse og ledelse stadig mere fremtrædende, med stigende forbundne omkostninger. Derfor er det blevet presserende at fastlægge passende vedligeholdelsesmetoder og diagnostiske tilgange. Implementering af de mest rimelige vedligeholdelsesplaner kan spare reparationsomkostninger, samtidig med at normal drift sikres.

3. Tilstandsoplysninger og Beslutningstagning

For at bedømme transformatorernes tilstand skal personale have en omfattende viden, herunder normale driftsforhold og relevante parameterstandarder. Kun med denne forståelse kan de udvikle omfattende løsninger under tilstandsmonitoring. I den faktiske overvågnings- og diagnosticeringsproces kan flere metoder anvendes til at indsamle status- og parameterdata.

3.1 Forståelse af Originaludstyrsinformation

Personale skal grundigt forstå og analysere den originale driftsstatus for de ansvarsområder, de er ansvarlige for, og være fortrolige med de relevante parametre. Særlig opmærksomhed bør rettes mod potentielle parameterændringer over forskellige sæsoner. For nye transformatorer bør dokumentparametre registreres og sammenlignes med de faktiske driftsparametre. Dette kræver forebyggende dataovervågning af transformatorer, herunder grundlæggende data, specielle karakteristiske data og opdaterede data efter udstyrsopgraderinger eller reparationer. Kun med dette fundament kan personalet træffe rimelige konklusioner efter tilstandsmonitoring.

3.2 Foreløbig Inspektion af Transformatorer

Foreløbig udstyrinspektion går ud over simpel indsamling af grundlæggende data før udstyrset drift. Det bør idealiseret set inkludere udstyrs levetid, fabrikantinformation og vurdering af driftsmiljø. Dette skyldes, at driftsmiljø og levetid forårsager varierende grader af komponentnedbrydning. Transformatorer, der opererer i hårde naturlige miljøer, kræver særdeles grundig overvejelse, da dette påvirker præcisionen af inspektionsarbejdet og derefter påvirker senere tilstandsbedømmelse og vedligeholdelsesstrategibeslutninger. Produkter fra forskellige fabrikanter i forskellige perioder kan have unikke egenskaber, hvilket kræver målrettede overvågningsmetoder og opmærksomhed på datavariationer.

3.3 Bekendtgørelse af Relevante Udstyrsdata

Parameterstandarder er afgørende i transformatorprøver. Online tilstandsmonitoring kræver fastsatte referencepunkter, selvom disse parameterstandarder ikke er statiske datapunkter. Kun rimelige standarddata gør meningsfulde sammenligninger mulige efter overvågning. Yderligere fungerer historiske data som et andet referencepunkt. Efter længere tids drift oplever udstyr nedbrydning, men det kan ikke være nødvendigt med umiddelbar strømafbrydelse for reparation eller udskiftning.

Derfor, når personale præcist registrerer fejlhyppighed, tidspunkter og placeringer, og derefter sammenligner disse data med standard- og historiske referencepunkter, kan de bestemme resultaterne af den aktuelle tilstandsovervågning. Dette kræver, at kraftpersonale er grundigt fortrolig med datastandarder for at udføre overvågning og diagnosticeringsarbejde præcist. Hver inspektion og hvert registrerede datasæt bliver en vigtig referencematerial for efterfølgende overvågning.

4. Vurderingsindikatorer for tilstandsrelateret vedligeholdelse og fastsættelse af vedligeholdelsesplan

Vurderingsindikatorsystemet består af følgende komponenter:

• Sikkerhed: Indvirkning af fejl på sikker drift af kraftnettet

• Tilfredshedsgrad: Inkluderer nedsat strømforsyningsreliabilitet som følge af vedligeholdelse og forbedret reliabilitet fra reparationer, samt indsparkningsperioder for udstyr efter vedligeholdelse

• Økonomi: Omfatter primært omkostninger til udstyrsreparation og økonomiske tab som følge af strømafbrydelser under vedligeholdelsesperioder

• Andre: Krævede tekniske færdigheder til reparationer, ledelse af reserve dele og komponenter, rimelig planlægning af reserve dele og komponenter og opbevaring for at undgå forsinkelser i strømgenoprettelsen mens man venter på reserve dele

Disse vurderingsindikatorer, ligesom de forskellige vedligeholdelsesplaner, der foreslås efter transformerfejl (som vil blive introduceret nedenfor), indgives gennem et menneske-datalogisk grænseflade med deres tilsvarende vurderingsværdier for at fuldføre beslutningsprocessen for tilstandsrelaterede vedligeholdelsesplaner.

5. Konklusion

Tilstandsovervågning for transformatorer skal opnå en almen forståelse, hvor data og indikatorer fuldt ud afspejler driftstilstanden og ydeevnen. I dag fortsætter transformator-teknologi med at udvikle sig, med mange faktorer, der påvirker deres tilstand. Enhver komponent kan på ethvert tidspunkt have varierende grad af indflydelse, og forskellige perspektiver kræver forskellige vedligeholdelsesmetoder. Derfor skal tilstands-vurderinger være videnskabelige og omfattende for virkelig at nå det ultimative mål med tilstandsrelateret vedligeholdelse.

For at sikre, at vurderingsindikatorer fuldt ud og præcist afspejler transformatorernes driftstilstand, bør principperne om videnskabelig gyldighed, gennemførlighed og omfattende anvendes. Komplette overvågningsindikatorer og -data bør afspejle tilstandsændringer for krafttransformatorer, hvilket yderligere afslører udviklingstrendene for transformatorudstyr.