Monitoraggio delle condizioni del trasformatore elettrico: Riduzione degli interventi di manutenzione e dei costi

1. Definizione della Manutenzione Basata sullo Stato

La manutenzione basata sullo stato si riferisce a un approccio di manutenzione in cui le decisioni di riparazione sono determinate dallo stato operativo e dalle condizioni di salute dell'equipaggiamento in tempo reale. Non ci sono calendari fissi o date predeterminate per la manutenzione. La premessa per la manutenzione basata sullo stato è l'istituzione di sistemi di monitoraggio dei parametri dell'equipaggiamento e l'analisi complessiva delle varie informazioni operative, consentendo decisioni di manutenzione ragionevoli basate sulle condizioni effettive.

A differenza dei metodi tradizionali di manutenzione basati sul tempo, la manutenzione basata sullo stato mira a mantenere l'equipaggiamento in funzione per periodi prolungati, minimizzando le interruzioni per manutenzione a meno che l'equipaggiamento non si avvicini a uno stato critico in cui il deterioramento delle prestazioni sia imminente. Sostituendo i cicli di manutenzione fissi con lo stato operativo effettivo come base per le decisioni di manutenzione, questo approccio riduce non solo la frequenza degli interventi ma migliora anche l'affidabilità dell'approvvigionamento elettrico.

Più importante ancora, la riduzione degli interventi minimizza le perdite economiche inutili e riduce corrispondentemente gli incidenti di sicurezza personale per il personale elettrico. Questo metodo aumenta i benefici economici e riduce i costi. Per accelerare lo sviluppo economico nazionale e garantire la qualità della vita delle persone, l'implementazione di strategie di manutenzione basata sullo stato con la tecnologia e le condizioni attuali è sufficiente e necessaria.

2. Importanza della Manutenzione Basata sullo Stato e della Manutenzione

I trasformatori elettrici rappresentano uno dei componenti critici per il normale e stabile funzionamento dei sistemi elettrici. Posizionati al centro dei cinque segmenti dei sistemi elettrici—produzione, trasmissione, trasformazione, distribuzione e consumo—i trasformatori funzionano essenzialmente come macchine elettriche statiche. Come sappiamo, i trasformatori svolgono il ruolo vitale di modificare i livelli di tensione, agendo come dispositivi di trasferimento di energia e potenza, e fungendo da hub centrali nelle reti elettriche. La stabilità dei trasformatori influisce direttamente sulla stabilità delle operazioni della rete.Con lo sviluppo economico rapido e la modernizzazione nazionale, la scala delle reti elettriche continua a espandersi, ponendo carichi sempre più pesanti sui trasformatori e elevando l'importanza delle questioni di manutenzione e riparazione.

Le statistiche mostrano che i guasti relativi all'equipaggiamento dei trasformatori rappresentano il 49% di tutti gli incidenti nella rete elettrica. Pertanto, enfatizzare il lavoro di manutenzione e riparazione dei trasformatori è una misura cruciale per garantire il funzionamento sano della rete e prevenire gli incidenti elettrici. Inoltre, questo approccio offre benefici economici alle imprese e ai sistemi elettrici. Sebbene le interruzioni programmate per la manutenzione e la riparazione siano prevedibili e possano essere pianificate, inevitabilmente influiscono sulla produzione aziendale e sulla vita quotidiana.

Con l'avanzamento tecnologico e la crescita dell'industria elettrica, la domanda di elettricità residenziale è aumentata significativamente, con requisiti di stabilità più elevati. La tecnologia dei trasformatori elettrici in Cina si è maturata notevolmente, specialmente nel monitoraggio online e nella diagnosi dei guasti. Mentre negli ultimi anni la ricerca sui metodi di diagnosi dei guasti è stata estensiva, gli studi sulla riparazione dei guasti, sulla valutazione dello stato e sulla formulazione dei piani di manutenzione rimangono limitati. Tuttavia, con l'espansione continua della scala della rete, l'importanza della manutenzione e della gestione diventa sempre più prominente, con costi associati in continua crescita. Pertanto, determinare metodi di manutenzione appropriati e approcci diagnostici è divenuto urgente. L'implementazione dei piani di manutenzione più ragionevoli può risparmiare costi di riparazione mentre garantisce il funzionamento normale.

3. Informazioni sullo Stato e Decisioni

Per la valutazione dello stato del trasformatore, il personale deve possedere conoscenze complessive, incluse le condizioni operative normali e gli standard dei parametri rilevanti. Solo con questa comprensione possono sviluppare soluzioni complessive durante il monitoraggio dello stato. Nei processi reali di monitoraggio e diagnostica, possono essere impiegati diversi metodi per raccogliere dati sullo stato e sui parametri.

3.1 Comprensione delle Informazioni Originali dell'Equipaggiamento

Il personale deve comprendere e analizzare in modo approfondito lo stato operativo originale dei trasformatori sotto la propria responsabilità, familiarizzandosi con i parametri rilevanti. Si deve prestare particolare attenzione ai potenziali cambiamenti dei parametri in diverse stagioni. Per i nuovi trasformatori, i parametri della documentazione devono essere registrati e confrontati con i parametri operativi effettivi. Ciò richiede un monitoraggio preventivo dei dati dei trasformatori, inclusi i dati di base, i dati caratteristici speciali e i dati aggiornati seguenti gli aggiornamenti o le riparazioni dell'equipaggiamento. Solo con questa base, il personale può fare giudizi ragionevoli dopo il monitoraggio dello stato.

3.2 Ispezione Preliminare dei Trasformatori

L'ispezione preliminare dell'equipaggiamento va oltre la semplice raccolta dei dati di base prima dell'operazione dell'equipaggiamento. Idealmente, dovrebbe includere la durata di vita dell'equipaggiamento, le informazioni del produttore e la valutazione dell'ambiente operativo. Questo perché l'ambiente operativo e la durata di vita causano vari gradi di degradazione dei componenti. I trasformatori che operano in ambienti naturali aspri richiedono una considerazione particolarmente approfondita, poiché ciò influenza l'accuratezza del lavoro di ispezione e successivamente influenza la valutazione dello stato e le decisioni sulla strategia di manutenzione. I prodotti di diversi produttori in diversi periodi possono avere caratteristiche uniche, richiedendo approcci di monitoraggio mirati e attenzione alle variazioni dei dati.

3.3 Familiarità con i Dati Rilevanti dell'Equipaggiamento

Gli standard dei parametri sono cruciali nei test dei trasformatori. Il monitoraggio online dello stato richiede benchmark stabiliti, sebbene questi standard dei parametri non siano punti di dati statici. Solo dati standard ragionevoli consentono confronti significativi post-monitoraggio. Inoltre, i dati storici servono come un altro punto di riferimento. Dopo aver operato per periodi prolungati, l'equipaggiamento subisce una degradazione, ma potrebbe non richiedere immediatamente un'interruzione di energia per la riparazione o la sostituzione.

Pertanto, quando il personale registra con precisione la frequenza, il momento e il luogo dei guasti, e confronta questi dati con standard e benchmark storici, può determinare i risultati del monitoraggio della condizione attuale. Ciò richiede che il personale del settore energetico sia completamente familiare con gli standard dei dati per completare accuratamente il lavoro di monitoraggio e diagnosi. Ogni ispezione e set di dati registrati diventano un riferimento importante per i successivi monitoraggi.

4. Indicatori di valutazione della manutenzione basata sulla condizione e determinazione del piano di manutenzione

Il sistema di indicatori di valutazione è composto dai seguenti componenti:

• Sicurezza: Impatto dei guasti sulla sicura operatività della rete elettrica

• Affidabilità: Include la riduzione dell'affidabilità del fornitura di energia causata dalla manutenzione, l'aumento dell'affidabilità dovuto alle riparazioni, nonché i periodi di rodaggio post-manutenzione delle apparecchiature

• Economia: Comprende principalmente i costi di riparazione delle apparecchiature e le perdite economiche causate da interruzioni di energia durante i periodi di manutenzione

• Altri: Competenze tecniche necessarie per le riparazioni, gestione dei pezzi di ricambio e componenti, disposizione ragionevole dei pezzi di ricambio e componenti e metodi di stoccaggio per prevenire il ristabilimento ritardato dell'energia in attesa dei pezzi di ricambio

Questi indicatori di valutazione, simili ai vari piani di manutenzione proposti in seguito a guasti dei trasformatori (che saranno introdotti di seguito), vengono inseriti attraverso un'interfaccia uomo-macchina con i loro corrispondenti valori di valutazione per completare il processo decisionale per i piani di manutenzione basati sulla condizione.

5. Conclusione

Il monitoraggio della condizione dei trasformatori deve raggiungere una comprensione completa, con dati e indicatori che riflettano pienamente lo stato operativo e i livelli di prestazione. Oggi, la tecnologia dei trasformatori continua ad avanzare, con numerosi fattori che influenzano la loro condizione. In qualsiasi momento, qualsiasi componente può avere diversi gradi di influenza, e diverse prospettive richiedono approcci di manutenzione differenti. Pertanto, la valutazione della condizione deve essere scientifica e completa per raggiungere veramente l'obiettivo finale della manutenzione basata sulla condizione.

Per garantire che gli indicatori di valutazione riflettano in modo completo e accurato lo stato operativo dei trasformatori, devono essere seguiti i principi di validità scientifica, fattibilità e completezza. Gli indicatori di monitoraggio completi e i dati dovrebbero riflettere le variazioni della condizione dei trasformatori di potenza, rivelando ulteriormente le tendenze di sviluppo delle apparecchiature dei trasformatori.