Мониторинг состояния силовых трансформаторов: Снижение количества отключений и затрат на обслуживание

1. Определение обслуживания по состоянию

Обслуживание по состоянию — это подход к обслуживанию, при котором решения о ремонте определяются реальным операционным состоянием и состоянием здоровья оборудования. Нет фиксированных графиков или заранее определенных дат обслуживания. Предварительным условием для обслуживания по состоянию является создание систем мониторинга параметров оборудования и всесторонний анализ различных операционных данных, что позволяет принимать обоснованные решения о техническом обслуживании на основе фактического состояния.

В отличие от традиционных методов обслуживания, основанных на времени, обслуживание по состоянию направлено на поддержание работы оборудования в течение длительных периодов, минимизируя простои на обслуживание, если оборудование не приближается к критическому состоянию, где ухудшение производительности неизбежно. Заменяя фиксированные циклы обслуживания на фактическое операционное состояние в качестве основы для принятия решений, этот подход не только снижает частоту отключений, но и повышает надежность электроснабжения.

Более того, сокращение отключений минимизирует ненужные экономические потери и соответственно снижает количество инцидентов, связанных с безопасностью персонала. Этот метод повышает экономическую эффективность и снижает затраты. Для ускорения национального экономического развития и обеспечения качества жизни населения внедрение стратегий обслуживания по состоянию с использованием текущих технологий и условий является как достаточным, так и необходимым.

2. Значение обслуживания по состоянию и технического обслуживания

Трансформаторы являются одним из ключевых компонентов для нормальной и стабильной работы энергосистем. Расположенные в центре пяти сегментов энергосистем — генерации, передачи, преобразования, распределения и потребления — трансформаторы фактически функционируют как статические электрические машины. Как известно, трансформаторы играют важную роль в изменении уровней напряжения, служат устройствами передачи энергии и мощности и выступают в качестве центральных узлов в энергосетях. Стабильность трансформаторов напрямую влияет на стабильность работы сетей.С быстрым экономическим развитием и модернизацией страны масштабы энергосетей продолжают расти, что приводит к увеличению нагрузки на трансформаторы и повышению значимости вопросов технического обслуживания и ремонта.

Статистика показывает, что отказы, связанные с оборудованием трансформаторов, составляют 49% всех аварий в энергосетях. Поэтому акцент на техническое обслуживание и ремонт трансформаторов является важной мерой для обеспечения здоровой работы сетей и предотвращения аварий. Кроме того, этот подход приносит экономические выгоды предприятиям и энергосистемам. Хотя запланированные отключения для технического обслуживания и ремонта можно предсказать и подготовиться к ним, они неизбежно влияют на производство предприятий и повседневную жизнь.

С развитием технологий и ростом энергетической отрасли спрос на электроэнергию со стороны домохозяйств значительно увеличился, с более высокими требованиями к стабильности. Технология трансформаторов в Китае также значительно созрела, особенно в области онлайн-мониторинга и диагностики неисправностей. Хотя исследования методов диагностики неисправностей были обширными в последние годы, исследования по ремонту неисправностей, оценке состояния и разработке планов технического обслуживания остаются ограниченными. Однако, с постоянным расширением масштабов сетей, важность технического обслуживания и управления становится все более заметной, а связанные с этим затраты постоянно растут. Поэтому определение подходящих методов технического обслуживания и диагностических подходов стало насущной задачей. Реализация наиболее рациональных планов технического обслуживания может сэкономить затраты на ремонт, обеспечивая при этом нормальную работу.

3. Информация о состоянии и принятие решений

Для оценки состояния трансформаторов сотрудники должны иметь всесторонние знания, включая нормальные условия эксплуатации и соответствующие стандарты параметров. Только с таким пониманием они могут разрабатывать комплексные решения в процессе мониторинга состояния. В реальном мониторинге и диагностическом процессе могут быть использованы несколько методов для сбора данных о состоянии и параметрах.

3.1 Понимание исходной информации об оборудовании

Персонал должен тщательно понимать и анализировать исходное операционное состояние трансформаторов, за которые он отвечает, знакомясь с соответствующими параметрами. Особое внимание следует уделять возможным изменениям параметров в разные сезоны. Для новых трансформаторов необходимо записывать и сравнивать документированные параметры с фактическими операционными параметрами. Это требует профилактического мониторинга данных трансформаторов, включая базовые данные, специфические характеристики данных и обновленные данные после модернизации или ремонта оборудования. Только на этой основе сотрудники могут делать обоснованные выводы после мониторинга состояния.

3.2 Предварительный осмотр трансформаторов

Предварительный осмотр оборудования включает больше, чем просто сбор базовых данных перед эксплуатацией оборудования. Идеально, он должен включать оценку срока службы оборудования, информацию о производителе и оценку операционной среды. Это связано с тем, что операционная среда и срок службы вызывают различную степень деградации компонентов. Трансформаторы, работающие в суровых природных условиях, требуют особо тщательного рассмотрения, поскольку это влияет на точность проверочных работ и, следовательно, на последующую оценку состояния и принятие решений о стратегии технического обслуживания. Продукты разных производителей в разные периоды могут иметь уникальные характеристики, требующие целенаправленных подходов к мониторингу и внимания к изменениям данных.

3.3 Знакомство с соответствующими данными оборудования

Стандарты параметров имеют решающее значение при испытании трансформаторов. Онлайн-мониторинг состояния требует установленных эталонов, хотя эти стандарты параметров не являются статическими данными. Только разумные стандартные данные позволяют проводить осмысленные сравнения после мониторинга. Кроме того, исторические данные служат еще одной точкой отсчета. После длительной эксплуатации оборудование подвергается деградации, но может не требовать немедленного отключения для ремонта или замены.

Следовательно, когда персонал точно фиксирует частоту, время и места возникновения неисправностей, а затем сравнивает эти данные со стандартными и историческими показателями, они могут определить результаты текущего мониторинга состояния. Для этого требуется, чтобы специалисты по энергетике были хорошо знакомы с данными стандартов, чтобы точно выполнить мониторинг и диагностическую работу. Каждая проверка и записанный набор данных становятся важным справочным материалом для последующего мониторинга.

4. Показатели оценки технического обслуживания на основе состояния и определение плана технического обслуживания

Система оценочных показателей состоит из следующих компонентов:

• Безопасность: Влияние отказов на безопасную работу электросети

• Надежность: Включает снижение надежности электроснабжения, вызванное техническим обслуживанием, улучшение надежности после ремонта, а также периоды приработки оборудования после технического обслуживания

• Экономичность: В основном включает затраты на ремонт оборудования и экономические потери, вызванные отключениями электроэнергии во время технического обслуживания

• Другие: Требуемая техническая квалификация для ремонта, управление запасными частями и компонентами, рациональное размещение запасных частей и компонентов для технического обслуживания и методы хранения, чтобы предотвратить задержку восстановления питания при ожидании запасных частей

Эти оценочные показатели, подобно различным планам технического обслуживания, предлагаемым после отказов трансформаторов (будут представлены ниже), вводятся через интерфейс человек-компьютер с соответствующими значениями оценки для завершения процесса принятия решений по планам технического обслуживания на основе состояния.

5. Заключение

Мониторинг состояния трансформаторов должен обеспечивать всестороннее понимание, с данными и показателями, полностью отражающими состояние работы и уровень производительности. Современные технологии трансформаторов продолжают развиваться, и множество факторов влияют на их состояние. Любая составляющая в любое время может оказывать различную степень влияния, и различные точки зрения требуют различных подходов к техническому обслуживанию. Поэтому оценка состояния должна быть научной и всесторонней, чтобы действительно достичь конечной цели технического обслуживания на основе состояния.

Для обеспечения того, чтобы оценочные показатели полно и точно отражали состояние работы трансформаторов, следует соблюдать принципы научной обоснованности, осуществимости и полноты. Комплексные показатели мониторинга и данные должны отражать изменения состояния силовых трансформаторов, тем самым раскрывая тенденции развития оборудования трансформаторов.