Поддръжка на електроразпределително оборудване

ЕлектроапаратурaСп. Инженеринг ревю - брой 1/2018 • 16.02.2018

Поддръжка на електроразпределително оборудване
Поддръжка на електроразпределително оборудване

Поддържането на съоръженията в системите за електроразпределение е свързано с четири важни ползи – осигуряване на безопасност и защита на оборудването, гарантиране на непрекъсваемост на захранването и оптимизиране на капиталовите и оперативните разходи.
Една от най-значимите отговорности на операторите на електроразпределителните дружества е да осигурят устойчиво развитие на бизнеса си. Те са длъжни да приложат всички налични технически и икономически мерки, за да се сведе до минимум рискът от нежелани събития, например такива, които вредят на персонала, апаратурата и самата дейност. В същото време те трябва да спазват и изискванията на международните стандарти за безопасност и опазване на околната среда и здравето.

Част от електроразпределителното оборудване е предназначено да минимизира възможността от възникването на аварии или да намали степента им – например мощностните прекъсвачи и разединителите със стопяеми предпазители. С най-висок приоритет е поддръжката именно на тази апаратура.
Поддръжката осигурява максимален експлоатационен живот на системите. В повечето случаи тя се извършва по график в извънпикови периоди. Изпълняването на проактивна поддръжка, която ограничава риска от прекъсване на захранването, отнема значително по-малко време в сравнение с извършването на авариен ремонт. Според проучвания, годишните загуби за индустрията, свързани с неизправности в енергийната инфраструктура, възлизат на 10 млрд. евро само в Европа.

Липсата на добра поддръжка често води до необходимост от разходи, свързани със закупуване на резервни части на завишени цени, допълнителен труд и спиране на различни процеси. Това обаче са само видимите оперативни разходи. Поддръжката спомага за запазване и на енергийната ефективност на електроразпределителното оборудване.
Съвременните практики по поддръжка са се превърнали в жизненоважен фактор, тъй като се прилагат и за ранна детекция и идентифициране на проблеми.

Корективна поддръжка
При този подход оборудването се оставя да работи, докато не се появи неизправност. Незабавната корективна поддръжка (corrective maintenance, CM) възстановява определената функция на дефектиралия компонент веднага след откриването на повредата. Понякога тази функция може да бъде възстановена само за ограничен период от време, при което за извършването на цялостния ремонт се прилага отсрочена корективна поддръжка. Целта на незабавната CM е да се възстановят нормалните експлоатационни условия за възможно най-кратко време, докато отсрочената възстановява функционирането на повредения компонент след:
• Незабавна корективна или профилактична поддръжка. И в двата случая се изисква диагностика на оборудването за засичане на повредата, локализиране, идентифициране на причината и подходящото решение за отстраняване на проблема;
• Поддръжка на оборудването на място на база на състоянието му или диагностика. И в двата случая повредата вече е открита и се прави единствено крайна проверка, за да се потвърди, че компонентът може да функционира с номиналните си характеристики.
Производителите на оригинално електроразпределително оборудване често са най-добрият избор за извършване на корективна поддръжка, защото предоставят най-рентабилните решения благодарение на ноу-хау за определени технологии, утвърдени работни протоколи, методологии на изпитване и производствени процеси.

Профилактична поддръжка
Профилактичната поддръжка (preventive maintenance, PM) се извършва на предварително определени периоди в съответствие със зададени критерии, като целта й е да се намали вероятността за влошаване на експлоатационните характеристики на електроразпределителното оборудване и скъпата му корективна поддръжка. Въпреки това, този подход все пак изисква съществени усилия и много високо ниво на управление на инвентара от резервни части на място.

PM на електроразпределително оборудване включва изпълнението на поредица от предварително дефинирани дейности, например визуални инспекции, функционални проверки (на електрическите, механичните и електронните системи) и проактивна подмяна на части за свеждане до минимум на износването на компонентите и удължаване на експлоатационния живот на оборудването.

Този вид поддръжка може да бъде категоризирана в три нива в зависимост от сложността на изпълнение – изключително, средно и базово. Дейностите от първото ниво се осъществяват от технически екипи на производителя на оборудването и включват например проверка, разглобяване, обезмасляване, смазване, повторно асемблиране и повторна проверка на работния и пусковия механизъм на мощностни прекъсвачи.
Второто ниво на PM обхваща проверки на движещите се и изваждаеми части на оборудването, както и на шините (поява на пукнатини, признаци за прегряване и др.). Тези дейности обикновено се поверяват на производителя или на висококвалифицирани техници, сертифицирани от него. Базовите дейности по поддръжка могат да бъдат извършени и от персонал на електроразпределителното дружество, обучен от производителя на оборудването. Те включват проверка на общото състояние чрез проста визуална инспекция, без разглобяване на съоръженията и функционални изпитвания. PM се изпълнява по време на планирано прекъсване, за да се минимизират последствията за бизнеса.

Поддръжка на база на състоянието
Следващото ниво на поддръжка по ефективност е поддръжката на база на състоянието (condition-based maintenance, CBM). Целта й е да повиши надеждността на оборудването, поддържайки го възможно най-близо до оптималното му състояние. CBM е продължение на профилактичната поддръжка, включващо тествания, анализи и/или непрекъснат мониторинг, и произтичащите от тях дейности.

Това е възможно благодарение на функционалната диагностика на място (по график или при необходимост) или непрекъснатото следене на състоянието на електроразпределителните съоръжения. С тяхна помощ се идентифицират признаците на незасечени до момента малфункции или влошаване на работните характеристики на оборудването, преди да е възникнала повреда.

Поддръжката на състоянието на място представлява CBM с включена диагностика на оборудването. Този подход предоставя възможност за най-задълбочена оценка на състоянието на база действителни данни за ключови характеристики на апаратурата. Изпълняват се стриктно рутинни тестове с помощта на работни протоколи и инструменти (хардуерни и софтуерни), чрез които се открива неизправният компонент.

От друга страна, CBM с непрекъснат мониторинг на електроразпределителното оборудване и онлайн свързаност позволява осъществяването на детайлна диагностика на база дистанционен анализ на данни с алгоритми, симулиращи поведението на съоръженията. В този случай се откриват признаци за неизправност, без да се определя с голяма точност дефектиралата част. Следенето на състоянието на място и непрекъснатият мониторинг са допълнителни за CBM.

Подходът се прилага за активите с най-критично значение, чиято повреда се отразява на експлоатацията, дълготрайността на оборудването, безопасността и др., или е свързана със съществени инвестиционни разходи за корективна поддръжка. Това ниво на поддръжка е лесно за внедряване и разходно ефективно решение.
Изпълнението на CBM включва ремонтни дейности само когато са необходими, което се определя на основата на функционална диагностика. Вследствие на това този подход е по-рентабилен в сравнение с регулярната профилактична поддръжка, при която частите се подменят проактивно (на определен период или на база продължителност на експлоатация), без да се прави оценка на състоянието.

Прогнозна поддръжка
Прогнозната поддръжка (predictive maintenance, PdM) е най-високото ниво за минимизиране на непланираните прекъсвания и намаляване на разходите за поддръжка, което същевременно осигурява пълна сигурност на електроразпределителната инфраструктура. Тя представлява прилагане на принципа “Точно навреме” (Just-In-Time, JIT) към профилактичната поддръжка. Този подход е начин за оптимизиране (но не и за елиминиране) на регулярните полеви интервенции по поддръжката, които налагат прекъсвания, чрез прогнозиране и предприемане на действия при риск от повреда на оборудването. Това прогнозиране и произтичащите от него ползи изискват инвестиране във високотехнологични решения като:
• свързани продукти и оборудване с възможност за интегриране на сензорни технологии със специфично предназначение. Това може да включва например комуникационни модули, датчици и управляващи устройства, които осигуряват свързаност и генерират данни. За тази цел са подходящи новите IoT технологии, които предоставят евтини, лесни за инсталация и надеждни решения дори за най-тежките експлоатационни условия;
• edge computing (метод за оптимизиране на изчислителни системи в облак чрез обработка на данни в края на мрежата, в близост до източника на данните) на ниво оборудване спомага за взаимодействие с потребителя посредством по-добри софтуерни интерфейси, включително публикуване на работните параметри онлайн с цел обмяна на данни с други системи, а в някои случаи и нови алгоритми за самодиагностика;
• аналитични инструменти и услуги в облак-базирани платформи, където може да се обедини и съпостави информация от различни източници (големи масиви от данни, big data).

Услугите за анализ на големи масиви данни чрез интелигентни алгоритми, симулиращи поведението на оборудването, лесно и автоматично адаптират алармените прагове за всяко едно от експлоатационните условия на съоръженията така, че да сигнализират при достигане на дадена предварително определена граница на износване. Тези решения са известни като системи за управление на експлоатационните характеристики на оборудването (asset performance management, APM), които често се предлагат като услуга (APMaaS).

APMaaS осигуряват дистанционно ранни предупреждения, основани на задълбочена диагностика на електроразпределителното оборудване. Данните се оценяват и валидират, след което се задават нареждания за тези събития, за които е важно да се насрочи полева поддръжка. Данните от мониторинга на показателите на оборудването могат редовно да бъдат подавани до потребителя през облачна структура.

Периодичност на поддръжката
Производителите на електроразпределително оборудване препоръчват извършването на редовни дейности по поддръжката на място при прилагане на CBM и PM. Тъй като всеки вид апаратура е различна (стойност, функция, значение, надеждност, експлоатационен живот), за всяка група може да се предприеме различен подход за поддръжка.

Лицата, отговарящи за поддръжката, имат сложната задача да определят най-добрата практика за всеки вид оборудване и да упълномощят доставчика на услугата, като зададат и съответните периоди, на които да се извършват дейностите. При определянето на периодичността следва да се отчетат значимостта на оборудването и условията на работната среда.

Значимостта на оборудването в дадена инсталация зависи от два ключови фактора – нивото на натоварване и въздействието върху надеждността на системата. Среди с екстремни температури, съществени температурни изменения, висока влажност или соленост, допринасят за ускорено стареене на електроразпределителното оборудване. Това, от своя страна, води до повишен риск от малфункция на съоръженията.
Силно се препоръчва периодичността на интервенциите да бъде редуцирана при работа извън нормалните или при тежки условия на средата.

Top