電力変圧器の状態監視：停電とメンテナンスコストの削減

1. 状態基盤メンテナンスの定義

状態基盤メンテナンスとは、設備のリアルタイムの運転状況と健康状態に基づいて修理の決定を行うメンテナンスアプローチを指します。固定されたスケジュールや予め決まったメンテナンス日はありません。状態基盤メンテナンスの前提条件は、設備パラメータ監視システムの確立と各種運転情報の包括的な分析であり、実際の状況に基づいて合理的なメンテナンス決定を行うことが可能です。

従来の時間ベースのメンテナンス方法とは異なり、状態基盤メンテナンスは設備が長期にわたって動作し続けることを目指しており、性能の劣化が迫るまでメンテナンスによる停止を最小限に抑えます。固定のメンテナンスサイクルを実際に運転状況に基づいたメンテナンス決定に置き換えることで、このアプローチは停電頻度を削減すると同時に電力供給の信頼性を向上させます。

さらに重要なのは、停電の減少により不要な経済的損失が最小限に抑えられ、電力従事者の個人安全事故も減少するということです。この方法は経済的利益を高めコストを削減します。国家経済発展の加速と人々の生活品質の保護のために、現在の技術と条件で状態基盤メンテナンス戦略を実施することは十分かつ必要です。

2. 状態基盤メンテナンスとメンテナンスの意義

電力変圧器は、電力システムの正常かつ安定した動作における重要な構成要素の一つです。発電、送電、変電、配電、消費という5つのセグメントの中心に位置する変圧器は、基本的に静止型電気機械として機能します。変圧器は、電圧レベルの変更、エネルギーおよび電力の転送デバイスとしての役割を果たし、電力網の中心的なハブとして機能します。変圧器の安定性は、電力網の運用の安定性に直接影響を与えます。急速な経済発展と国家の近代化に伴い、電力網の規模が拡大し、変圧器に対する負荷が増大し、メンテナンスと修理の問題の重要性が高まっています。

統計によると、変圧器関連の設備故障は全電力網事故の49%を占めています。したがって、変圧器のメンテナンスと修理作業を重視することは、健全な電力網の運用と電力事故の防止に不可欠な措置であり、企業および電力システムにとって経済的利益をもたらします。予定されたメンテナンスと修理のための停電は予測可能であり準備ができますが、企業の生産と日常生活に必ずしも影響を与えないわけではありません。

技術の進歩と電力産業の成長に伴い、住宅用電力需要は大幅に増加し、より高い安定性が求められています。中国の電力変圧器技術も特にオンライン監視と故障診断において大きく成熟しています。近年、故障診断手法に関する研究は広範に行われていますが、故障修理、状態評価、メンテナンス計画策定に関する研究はまだ限られています。しかし、電力網の規模が拡大するにつれて、メンテナンスと管理の重要性がますます顕著になり、関連コストも継続的に上昇しています。そのため、適切なメンテナンス方法と診断アプローチの決定が急務となっています。最も合理的なメンテナンス計画を実施することで、修理コストを節約しながら正常な運転を確保することができます。

3. 状態情報と意思決定

変圧器の状態評価には、担当者が通常の運転条件と関連パラメータ標準について包括的な知識を持つことが必要です。これらの理解があれば、状態監視中に包括的なソリューションを開発することができます。実際の監視と診断プロセスでは、いくつかの方法を使用して状態とパラメータデータを収集することができます。

3.1 オリジナル設備情報の理解

担当者は、自身の責任下にある変圧器の元の運転状況を徹底的に理解し分析し、関連パラメータに精通している必要があります。特に異なる季節でのパラメータの潜在的な変化に注意を払うべきです。新しい変圧器については、ドキュメント上のパラメータを記録し、実際の運転パラメータと比較する必要があります。これには、変圧器の予防的なデータ監視が必要であり、基本データ、特殊特性データ、設備アップグレードまたは修理後の更新データを含みます。この基礎があることで、スタッフは状態監視後に合理的な判断を行うことができます。

3.2 変圧器の初期点検

初期設備点検は、単に設備の運転前に基本データを収集することだけではありません。理想的には、設備の寿命、製造元情報、運転環境評価を組み込むべきです。これは、運転環境と寿命が部品の劣化にさまざまな程度の影響を与えるためです。過酷な自然環境下で動作する変圧器は特に慎重に考慮する必要があります。これは、検査作業の正確性に影響を与え、その後の状態評価とメンテナンス戦略決定にも影響を与えます。異なる時期の異なる製造元の製品は独自の特徴を持っているため、対象となる監視アプローチとデータの変動に注意を払う必要があります。

3.3 関連設備データの理解

パラメータ標準は変圧器テストにおいて重要です。オンライン状態監視には確立された基準が必要ですが、これらのパラメータ標準は静的なデータポイントではありません。合理的な標準データのみが意味のある監視後の比較を可能にします。また、歴史データは別の参照点となります。長期間運転した後でも、設備は劣化しますが、すぐに停電して修理または交換する必要はありません。

したがって、スタッフが故障の発生頻度、タイミング、場所を正確に記録し、このデータを標準と過去の基準と比較することで、現在の状態監視の結果を決定することができます。これには、電力関係者がデータ標準に十分精通し、監視および診断作業を正確に完了する必要があります。各検査と記録されたデータセットは、その後の監視の重要な参考となります。

4. 状況に基づくメンテナンス評価指標とメンテナンス計画の決定

評価指標システムは以下の構成要素からなります：

• 安全性：故障が電力網の安全な運転に与える影響

• 信頼性：メンテナンスによる供給信頼性の低下と修理による信頼性の向上、ならびにメンテナンス後の機器の馴染み期間

• 経済性：主に機器修理費用とメンテナンス期間中の停電による経済的損失

• その他：修理に必要な技術的な専門知識、部品とコンポーネントの管理、メンテナンス用の部品とコンポーネントの合理的な配置と保管方法により、スペア部品を待つ間に復旧が遅延することを防ぐ

これらの評価指標は、変圧器の故障後に提案される様々なメンテナンス計画（以下で紹介）と同様に、人間とコンピュータのインターフェースを通じて対応する評価値を入力し、状況に基づくメンテナンス計画の意思決定プロセスを完了します。

5. 結論

変圧器の状態監視では、データと指標が運用状況と性能レベルを完全に反映するよう、包括的な理解が必要です。今日の変圧器技術は引き続き進歩しており、その状態に影響を与える多くの要因があります。いつでもどの部品もさまざまな程度の影響を与える可能性があり、異なる視点では異なるメンテナンスアプローチが必要です。したがって、状況評価は科学的かつ包括的であるべきであり、状況に基づくメンテナンスの最終目標を達成することが求められます。

評価指標が変圧器の運用状況を包括的かつ正確に反映するためには、科学的妥当性、実現可能性、包括性の原則に従うべきです。包括的な監視指標とデータは、電力変圧器の状態の変化を反映し、さらに変圧器設備の発展傾向を明らかにするべきです。