Met de continue groei van de elektriciteitsvraag en de toenemende complexiteit van energienetwerken, worden de werkomstandigheden en belastingen waarmee substationapparatuur te maken heeft steeds ingewikkelder. Dit leidt tot hogere eisen voor onderhoudswerkzaamheden. Het primaire doel van onderhoudswerkzaamheden is ervoor te zorgen dat de apparatuur in goede staat blijft door inspectie, onderhoud en reparatie, en om mogelijke storingen die de stroomvoorziening kunnen beïnvloeden te voorkomen en uit te schakelen. Momenteel bestrijkt het onderhoud van substations voornamelijk drie aspecten: routine-inspectie, preventief onderhoud en correctief onderhoud.
Routine-inspectie omvat regelmatige patrouilles en detecties om eventuele afwijkingen van de apparatuur tijdig te identificeren. Vervolgens worden passende maatregelen genomen om deze problemen aan te pakken en het optreden van storingen te voorkomen. Preventief onderhoud daarentegen heeft als doel de levensduur van de apparatuur te verlengen en de betrouwbaarheid van de operatie te verbeteren door regelmatige inspecties en onderhoudstaken uit te voeren. Correctief onderhoud wordt uitgevoerd wanneer de apparatuur defect is. Het omvat snel het vaststellen van de storing, het herstellen ervan, het terugbrengen van de normale werking van de apparatuur en het waarborgen van de veiligheid en stabiliteit van het energienetwerk.
Het is van groot belang om een reeks optimalisatiestrategieën voor te stellen ter reactie op de bestaande problemen in het huidige onderhoud van substations. Door wetenschappelijke onderhoudsplannen op te stellen, geavanceerde technische middelen in te voeren, de opleiding van personeel te versterken en het informatieniveau te verbeteren, kan de efficiëntie en kwaliteit van het onderhoudswerk effectief worden verhoogd, de normale werking van substationapparatuur worden gewaarborgd en de stabiele werking van het energienetwerk verder worden gegarandeerd. Dit artikel zal deze optimalisatiestrategieën in detail verkennen, hun implementatiemethoden en effecten analyseren, met als doel waardevolle referenties en richtlijnen te bieden voor het onderhoud van substations.
Substationonderhoud omvat voornamelijk de inspectie, onderhoud en reparatie van apparatuur om de normale werking ervan te garanderen.
Regelmatige patrouille-inspecties worden uitgevoerd op substationapparatuur om potentiële storingen te detecteren en uit te schakelen. Deze inspecties omvatten meestal visuele inspecties, auditieve inspecties en thermografische inspecties om ervoor te zorgen dat de apparatuur onder normale werkcondities werkt. Door middel van routine-inspecties kunnen afwijkingen van de apparatuur op tijd worden gedetecteerd en passende maatregelen worden genomen om deze aan te pakken, waardoor potentiële problemen in de kiem worden gesmoord.
Door regelmatige inspecties en onderhoud van de apparatuur kunnen potentiële problemen van de apparatuur vooraf worden geïdentificeerd en aangepakt om het optreden van storingen te voorkomen. Preventief onderhoud omvat taken zoals reinigen, smeren, aandraaien en afstellen. Deze onderhoudsactiviteiten zijn ontworpen om de levensduur van de apparatuur te verlengen, de foutfrequentie te verminderen en de operationele betrouwbaarheid van de apparatuur te verbeteren. Bijvoorbeeld, de regelmatige vervanging van transformatorolie, de mechanische bedradinginspectie van schakelaars en de kalibratie van beschermingsapparatuur.
Wanneer de apparatuur defect is, worden storingen snel uitgeschakeld en gerepareerd om de normale werking van de apparatuur te herstellen. Correctief onderhoud omvat foutdiagnose, vaststellen van de locatie van de storing, vervanging of reparatie van defecte componenten, evenals het testen en herstellen van de apparatuur na de storing. Tijdens het correctieve onderhoud is het nodig om snel en nauwkeurig de oorzaak van de storing te identificeren en effectieve maatregelen te nemen om hiermee om te gaan, teneinde de normale werking van de apparatuur in de kortst mogelijke tijd te herstellen en de veiligheid en stabiliteit van het energienetwerk te waarborgen.
De hoofdwerkprocessen van substationonderhoud worden samengevat zoals weergegeven in figuur 1. Door deze onderhoudstaken kan de normale werking van substationapparatuur effectief worden gegarandeerd en de betrouwbaarheid en veiligheid van het energienetwerk worden verbeterd. Substationonderhoud is niet alleen een eenvoudige onderhoudsbeurt van de apparatuur; het is een cruciale bescherming voor de veilige werking van het hele energienetwerk. Daarom zijn het opstellen van een redelijk onderhoudsplan, het gebruik van geavanceerde onderhoudstechnologieën en -middelen en het versterken van de opleiding van onderhoudspersoneel de sleutels tot het verbeteren van de kwaliteit en efficiëntie van substationonderhoudswerk.

In de praktijk zijn er bepaalde problemen in het substationonderhoud die de efficiëntie en kwaliteit van het onderhoud beïnvloeden [6-8].
De onderhoudsplannen van sommige substations missen wetenschappelijke en rationele elementen. Vaak wordt niet volledig rekening gehouden met de werkelijke werkomstandigheden en de foutgeschiedenis van de apparatuur. Dergelijke onredelijke onderhoudsplannen kunnen leiden tot onjuiste plannings van onderhoudstijden, verspilling van onderhoudsbronnen en sommige apparatuur die niet op tijd worden onderhouden, waardoor de efficiëntie en effectiviteit van het gehele onderhoudswerk worden beïnvloed.
Het onderhoud van sommige substations berust nog steeds op traditionele handmatige bewerkingen en eenvoudige detectiemiddelen, zonder geavanceerde detectie- en diagnostiektechnologieën. Bijvoorbeeld, veel substations hebben geen wijdverspreide toepassing gevonden van geavanceerde technologieën zoals infraroodthermografie, ultrasoon detectie en partiële uitslagdetectie. Hierdoor kunnen sommige potentiële storingen niet op tijd worden gedetecteerd en aangepakt, wat de kwaliteit en betrouwbaarheid van het onderhoudswerk beïnvloedt.
De technische niveaus en professionele kwaliteiten van onderhoudspersoneel variëren sterk. Sommig personeel mist systematische professionele training en praktijkervaring. Deze situatie beïnvloedt niet alleen het soepele verloop van het onderhoudswerk, maar kan ook leiden tot operationele fouten of onjuiste behandeling tijdens het onderhoudsproces, waardoor het risico op apparaatdefecten toeneemt.
Sommige substations missen moderne informatiemanagementsystemen, en de manier waarop onderhoudsgegevens en -informatie worden beheerd is nog steeds relatief achterhaald. Het lage informatieniveau leidt tot chaotisch beheer van onderhoudsinformatie, waardoor het moeilijk is om effectief de operatie- en onderhoudsgeschiedenis van de apparatuur te registreren, bij te houden en te analyseren. Deze situatie beïnvloedt niet alleen de transparantie en traceerbaarheid van het onderhoudswerk, maar hindert ook de analyse van apparaatfoutpatronen en het opstellen van preventieve onderhoudsstrategieën.
Als reactie op de bovenstaande problemen worden de volgende suggesties gedaan voor de optimalisatie van substationonderhoudsstrategieën:
Een onderhoudsplan is de basis voor het waarborgen van een geordend verloop van het onderhoudswerk. Om een wetenschappelijk onderhoudsplan op te stellen, moet rekening worden gehouden met de werkomstandigheden, de foutgeschiedenis en het gebruiksomgeving van de apparatuur. Ten eerste moet er een grondige evaluatie en toestandsmonitoring van substationapparatuur worden uitgevoerd, en big data-analysetechnologieën moeten worden gebruikt om de historische werkgaten van de apparatuur te analyseren om de fouttrends van de apparatuur te voorspellen. Ten tweede, bij het opstellen van een onderhoudsplan, moeten de belangrijkheid van de apparatuur, de werkbelpasting en seizoensfactoren worden overwogen, en moet de onderhoudstijd redelijk worden gepland om massaal onderhoud tijdens piekperioden van elektriciteitsvraag te voorkomen. Ten slotte moet het onderhoudsplan flexibel zijn en dynamisch worden aangepast aan de werkelijke werkomstandigheden van de apparatuur om de actualiteit en effectiviteit van het onderhoudswerk te waarborgen.
Moderne detectietechnologieën, zoals infraroodthermografie, kunnen de temperatuurverdeling op het oppervlak van de apparatuur op tijd detecteren en oververhitte delen identificeren. Partiële uitslagdetectietechnologie kan een vroeg waarschuwing geven wanneer er partiële uitslag optreedt in de isolatiematerialen van de apparatuur, waardoor isolatiefouten worden voorkomen. Ultrasoondetectietechnologie kan mechanische fouten binnen de apparatuur identificeren door de geluidssignalen tijdens de werking ervan te registreren. Bovendien kan een online monitoringsysteem worden toegepast om belangrijke substationapparatuur in real-time te monitoren, de werkingstatusgegevens van de apparatuur snel te verkrijgen, snelle detectie en afhandeling van apparaatafwijkingen te realiseren en de downtime vanwege fouten te verminderen.
De professionele kwaliteiten en technische niveaus van onderhoudspersoneel zijn de garantie voor de kwaliteit van het onderhoudswerk. Er moet regelmatig technische opleiding worden gegeven aan onderhoudspersoneel, die de toepassing van de nieuwste onderhoudstechnologieën, apparaatfoutdiagnosemethoden, spoedmaatregelen en veiligheidsoperatievoorschriften bestrijkt. De opleidingsmodus kan theoretisch leren combineren met praktische operatie om de effectiviteit van de opleiding te verbeteren. Bovendien moeten onderhoudspersoneel worden aangemoedigd om deel te nemen aan technische uitwisselingen en ervaringsdelen binnen de sector om op de hoogte te blijven van de nieuwste technologische trends en geavanceerde ervaringen en hun eigen technische niveaus te verbeteren. De opleiding van onderhoudspersoneel moet ook managementvaardigheidstraining omvatten om hun managementcapaciteiten in het opstellen en uitvoeren van onderhoudsplannen te versterken.
Informatisering is een belangrijk middel om wetenschappelijk beheer van onderhoudswerk te realiseren. Een modern onderhoudsinformatiemanagementsysteem moet worden opgericht om digitale beheer van onderhoudsinformatie te realiseren. Via het informatiemanagementsysteem kunnen gegevens zoals de werkingstatus, onderhoudsregisters en foutgeschiedenis van de apparatuur centraal worden beheerd, wat gegevensquery en -analyse faciliteert. Bovendien kan het informatiemanagementsysteem automatisch onderhoudsplannen genereren en intelligente planning uitvoeren, waardoor de wetenschappelijke aard en efficiëntie van het onderhoudswerk worden verbeterd.
Door apparaatgezondheidsregisters op te richten en de werking- en onderhoudsgegevens van de apparatuur tijdig bij te werken, kan de werkingstatus van de apparatuur in real-time worden gemonitord en geëvalueerd, waardoor gegevensondersteuning wordt geboden voor onderhoudsbeslissingen. Het informatiemanagementsysteem kan ook worden gecombineerd met Internet of Things-technologie om afstandsbediening en intelligente diagnose van apparatuur te realiseren, waardoor de efficiëntie en kwaliteit van het onderhoudswerk verder worden verbeterd.
De beheerafdeling moet gedetailleerde onderhoudsregels en -procedures opstellen, waarbij de verantwoordelijkheden en normen van verschillende onderhoudstaken duidelijk worden gesteld. Tijdens het onderhoudsproces moet strikt worden gehandeld volgens de regels en procedures om ervoor te zorgen dat elke onderhoudskoppeling ordelijk verloopt. Het toezichtmechanisme moet door de hele onderhoudsprocedure heen lopen. Door middel van ter plaatse toezicht, inspecties en prestatiebeoordelingen wordt ervoor gezorgd dat het onderhoudswerk volgens plan wordt uitgevoerd. Eventuele problemen die worden gevonden, moeten tijdig worden rechtgezet om te voorkomen dat het accumuleren van problemen leidt tot ernstige gevolgen.
Veiligheidskwesties moeten in het onderhoudswerk zeer worden benadrukt. Een compleet veiligheidsmanagementsysteem moet worden opgesteld, en regelmatige veiligheidstrainingen en -drillen moeten worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat onderhoudspersoneel goed veiligheidsbewustzijn en -vaardigheden heeft. Nodige veiligheidsbeschermingsapparatuur moet op de onderhoudsplaats worden voorzien, en veiligheidsoperatievoorschriften moeten strikt worden nageleefd om ongelukken te voorkomen. Voor hoogrisico-apparatuur en -links moet er sprake zijn van key monitoring en -management, en effectieve veiligheidsbeschermingsmaatregelen moeten worden genomen om de veilige voortgang van het onderhoudswerk te waarborgen.
Samenwerking met apparatuurfabrikanten moet in het onderhoudswerk worden versterkt om optimaal gebruik te maken van hun technische ondersteuning en -diensten. Apparatuurfabrikanten hebben meestal diepgaande kennis van de prestaties en foutpatronen van de apparatuur en kunnen technische leiding en -training voor onderhoudswerk geven. Een goede samenwerkingsrelatie onderhouden met fabrikanten stelt ook in staat om op tijd toegang te krijgen tot informatie over apparatuurtechnologie-upgrades en de nieuwste onderhoudstechnologieën, waardoor het technische niveau en de efficiëntie van het onderhoudswerk worden verbeterd.
Tot slot vereist de optimalisatie van substationonderhoudsstrategieën inspanningen van meerdere zijden, zoals weergegeven in figuur 2, om de efficiëntie en kwaliteit van het substationonderhoudswerk alomvattend te verbeteren en de stabiele werking van het energienetwerk te waarborgen.

In de toekomst is het noodzakelijk om het onderzoek en de praktische toepassing in het substationonderhoudswerk verder te intensiveren. Door de innovatie en ontwikkeling van onderhoudstechnologieën en -benaderingen te bevorderen, streven we ernaar de modernisering en intelligentisering van substationonderhoudsoperaties te realiseren. Dit zal niet alleen de betrouwbaarheid en efficiëntie van substationapparatuur verhogen, maar ook aanzienlijk bijdragen aan de stabiele en duurzame werking van het hele energienetwerk.