Monitoramento da Condição de Transformadores de Energia: Reduzindo Interrupções e Custos de Manutenção

1. Definição de Manutenção Baseada em Condição

A manutenção baseada em condição refere-se a uma abordagem de manutenção na qual as decisões de reparo são determinadas pelo estado operacional e pela condição de saúde do equipamento em tempo real. Não há agendas fixas ou datas pré-determinadas de manutenção. O pré-requisito para a manutenção baseada em condição é o estabelecimento de sistemas de monitoramento de parâmetros de equipamentos e a análise abrangente de várias informações operacionais, permitindo decisões de manutenção razoáveis com base nas condições reais.

Diferentemente dos métodos tradicionais de manutenção baseados no tempo, a manutenção baseada em condição visa manter o equipamento em funcionamento por períodos mais longos, minimizando as paralisações para manutenção, a menos que o equipamento se aproxime de um estado crítico onde a deterioração do desempenho seja iminente. Ao substituir os ciclos de manutenção fixos pela condição operacional real como base para as decisões de manutenção, esta abordagem não apenas reduz a frequência de interrupções de energia, mas também melhora a confiabilidade do fornecimento de energia.

Mais importante ainda, a redução das interrupções minimiza perdas econômicas desnecessárias e, correspondentemente, reduz incidentes de segurança pessoal para o pessoal de energia. Este método aumenta os benefícios econômicos e reduz custos. Para acelerar o desenvolvimento econômico nacional e garantir a qualidade de vida das pessoas, a implementação de estratégias de manutenção baseada em condição com a tecnologia e as condições atuais é tanto suficiente quanto necessária.

2. Importância da Manutenção Baseada em Condição e Manutenção

Os transformadores de energia representam um dos componentes críticos para a operação normal e estável dos sistemas de energia. Posicionados no centro dos cinco segmentos dos sistemas de energia—geração, transmissão, transformação, distribuição e consumo—os transformadores essencialmente funcionam como máquinas elétricas estáticas. Como sabemos, os transformadores desempenham o papel vital de alterar os níveis de tensão, servindo como dispositivos de transferência de energia e poder, e atuando como hubs centrais nas redes de energia. A estabilidade dos transformadores afeta diretamente a estabilidade da operação da rede.Com o rápido desenvolvimento econômico e a modernização nacional, a escala da rede de energia continua a expandir, colocando cargas cada vez mais pesadas nos transformadores e elevando a importância das questões de manutenção e reparo.

As estatísticas mostram que falhas relacionadas a equipamentos de transformador representam 49% de todos os acidentes de rede de energia. Portanto, enfatizar o trabalho de manutenção e reparo de transformadores é uma medida crucial para garantir a operação saudável da rede e prevenir acidentes de energia. Além disso, esta abordagem traz benefícios econômicos para as empresas e os sistemas de energia. Embora as interrupções programadas de energia para manutenção e reparo sejam previsíveis e possam ser planejadas, elas inevitavelmente impactam a produção empresarial e a vida cotidiana.

Com o avanço tecnológico e o crescimento da indústria de energia, a demanda residencial de eletricidade aumentou significativamente, com requisitos de estabilidade mais altos. A tecnologia de transformadores de energia da China também amadureceu consideravelmente, especialmente no monitoramento online e diagnóstico de falhas. Embora a pesquisa sobre métodos de diagnóstico de falhas tenha sido extensa nos últimos anos, os estudos sobre reparo de falhas, avaliação de condições e formulação de planos de manutenção permanecem limitados. No entanto, à medida que a escala da rede continua a expandir, a importância da manutenção e gestão se torna cada vez mais proeminente, com custos associados continuamente aumentando. Portanto, determinar métodos de manutenção apropriados e abordagens de diagnóstico tornou-se urgente. A implementação dos planos de manutenção mais razoáveis pode economizar custos de reparo enquanto garante a operação normal.

3. Informações de Condição e Tomada de Decisão

Para a avaliação da condição do transformador, o pessoal deve ter conhecimentos abrangentes, incluindo as condições normais de operação e os padrões de parâmetros relevantes. Somente com essa compreensão eles podem desenvolver soluções abrangentes durante o monitoramento de condições. Nos processos reais de monitoramento e diagnóstico, vários métodos podem ser empregados para coletar dados de status e parâmetros.

3.1 Compreensão das Informações do Equipamento Original

O pessoal deve compreender e analisar completamente o estado operacional original dos transformadores sob sua responsabilidade, familiarizando-se com os parâmetros relevantes. Deve-se prestar especial atenção às possíveis mudanças de parâmetros em diferentes estações. Para novos transformadores, os parâmetros documentais devem ser registrados e comparados com os parâmetros operacionais reais. Isso requer o monitoramento preventivo de dados dos transformadores, incluindo dados básicos, dados de características especiais e dados atualizados após upgrades ou reparos de equipamentos. Somente com essa base, o pessoal pode fazer julgamentos razoáveis após o monitoramento de condições.

3.2 Inspeção Preliminar dos Transformadores

A inspeção preliminar do equipamento envolve mais do que simplesmente coletar dados básicos antes da operação do equipamento. Idealmente, ela deve incorporar a vida útil do equipamento, informações do fabricante e avaliação do ambiente operacional. Isto porque o ambiente operacional e a vida útil causam diferentes graus de degradação dos componentes. Transformadores operando em ambientes naturais severos requerem uma consideração particularmente minuciosa, pois isso afeta a precisão do trabalho de inspeção e, posteriormente, influencia a avaliação de condições e as decisões de estratégia de manutenção. Produtos de diferentes fabricantes em diferentes períodos podem ter características únicas, exigindo abordagens de monitoramento direcionadas e atenção às variações de dados.

3.3 Familiaridade com Dados Relevantes do Equipamento

Os padrões de parâmetros são cruciais no teste de transformadores. O monitoramento de condições online requer referências estabelecidas, embora esses padrões de parâmetros não sejam pontos de dados estáticos. Somente dados padrão razoáveis permitem comparações significativas pós-monitoramento. Além disso, os dados históricos servem como outro ponto de referência. Após operar por longos períodos, o equipamento sofre degradação, mas pode não exigir imediatamente uma interrupção de energia para reparo ou substituição.

Portanto, quando o pessoal registra com precisão a frequência, o momento e os locais de ocorrência de falhas, e compara esses dados com padrões e referências históricas, eles podem determinar os resultados do monitoramento da condição atual. Isso requer que o pessoal de energia esteja completamente familiarizado com os padrões de dados para completar com precisão o trabalho de monitoramento e diagnóstico. Cada inspeção e conjunto de dados registrados torna-se uma referência importante para o monitoramento subsequente.

4. Indicadores de Avaliação de Manutenção Baseada em Condição e Determinação do Plano de Manutenção

O sistema de indicadores de avaliação consiste nos seguintes componentes:

• Segurança: Impacto das falhas na operação segura da rede elétrica

• Confiabilidade: Inclui a redução da confiabilidade do fornecimento de energia causada pela manutenção e a melhoria da confiabilidade decorrente dos reparos, bem como os períodos de rodagem do equipamento após a manutenção

• Economia: Principalmente inclui custos de reparo de equipamentos e perdas econômicas causadas por interrupções de energia durante os períodos de manutenção

• Outros: Expertise técnico necessário para os reparos, gerenciamento de peças de reposição e componentes, arranjo razoável de peças de reposição e componentes e métodos de armazenamento para evitar atrasos na restauração de energia enquanto se aguarda as peças de reposição

Esses indicadores de avaliação, semelhantes aos vários planos de manutenção propostos após as falhas dos transformadores (a serem introduzidos abaixo), são inseridos através de uma interface homem-computador com seus valores de avaliação correspondentes para completar o processo de tomada de decisão para os planos de manutenção baseada em condição.

5. Conclusão

O monitoramento de condições para transformadores deve alcançar uma compreensão abrangente, com dados e indicadores refletindo plenamente o estado operacional e os níveis de desempenho. A tecnologia de transformadores continua a avançar, com numerosos fatores afetando sua condição. Qualquer componente, a qualquer momento, pode ter diferentes graus de influência, e diferentes perspectivas exigem abordagens de manutenção diferentes. Portanto, a avaliação de condições deve ser científica e abrangente para realmente atingir o objetivo final da manutenção baseada em condição.

Para garantir que os indicadores de avaliação reflitam de forma abrangente e precisa o estado operacional dos transformadores, devem ser seguidos os princípios de validade científica, viabilidade e abrangência. Os indicadores e dados de monitoramento abrangentes devem refletir as mudanças de condição dos transformadores de energia, revelando assim as tendências de desenvolvimento do equipamento de transformadores.