Было исследовано проведение оценки путем технического диагностирования. Сравнен жизненный цикл оборудования до проведения технической диагностики и после. На основе статистических данных проведен анализ влияния методов технического диагностирования на состояние оборудования. В качестве примера рассматривается силовой трансформатор.
Ключевые слова: силовой трансформатор, техническое диагностирование, оценка.
Выход из строя трансформаторов влечет за собой огромные экономические затраты, а также масштабые проблемы для населения. Поэтому для бесперебойной работы оборудования требуется периодическое проведение оценки и технической диагностики начиная с момента производства. Поэтому тема является актуальной и по сей день.
Проведение оценки технического состояния на определенных этапах жизненного цикла оборудования помогает своевременно выявлять дефекты и неисправности, а также продлевать срок его эксплуатации. В связи с этим можно сказать, что оценка технического состояния на определенных этапах жизненного цикла оборудования будет служить не только для определения состояния, а также для продления срока жизни оборудования. На ранних стадиях проведения обследования контроль состояния оборудования является затруднительным из-за малой информации и нехватки исходных данных.
Из-за неконтролируемых факторов (таких как окружающая среда (климатические условия), человеческий фактор, условия эксплуатации и т. п.) влияющих на электрооборудование в период его жизни создание модели жизненного цикла является тяжело реализуемым.
На основе статистических данных проведен анализ влияния методов технического диагностирования на состояние оборудования. В качестве примера рассматривается силовой трансформатор [1].
По резултатам анализа построена функциональная зависимость состояния оборудования от времени его эксплуатации (Рис. 1).
Состояния оборудования описывается лингвистическими переменными, представленные четырьмя термами [2]:
– исправное состояние D1, когда требованиям нормативно-технической документации соответствует все свойства объекта. Такое состояние считается работоспособным;
– неисправное, но работоспособное состояние D2, когда требованиям нормативно-технической документации соответствуют часть свойств объекта отвечающих за корректное выполнение заданных функции;
– неработоспособное, но ремонтопригодное состояние D3, когда объекту требуется капитального ремонта для перехода оборудования в работоспособное состояние. При этом проведение капитального ремонта должен быть экономически целесообразен;
– неработоспобное и неремонтопригодное состояние D4, когда проведение капитального ремонта является технически невозможным или экономически невыгодным. В таком случае проводится полная замена электрооборудования
Рис. 1. Жизненный цикл оборудования без использования методов технической диагностики
Как показано на рисунке 1, D1 — начальное состояние жизненного цикла трансформатора, а его эксплуатация описывается кривой А. Спустя примерно 12 лет с начала эксплуатации трансформатора, в точке 2, делается первый капитальный ремонт. Состояние трансформатора в момент проведения капитального ремонта соответствует D3 и повышается до исправного состояния. Дальнейшее эксплуатация оборудования описывается кривым B.
Второй капитальный ремонт проводится спустя около 10 лет, когда состояние трансформатора снизится и снова будет соответствовать состоянию D3.
После второго капитального ремонта эксплуатация трансформатора описывается кривой C. Каждый такой ремонт восстанавливает оборудование до исправного состояния (но не первоначального).
Так как капитальный ремонт является трудозатратным и с технической и с экономической стороны в примере учитывается только капитальный ремонт (без текущей и т. п.).
В точке 5 оборудование вновь достигает состояния D3, после чего уже экономически невыгодно проводить капитальный ремонт. В точке 6, при достижении состояния D4, производят полную замену трансформатора.
В качестве примера представлена усредненная модель жизненного цикла силового трансформатора 110 кВ. В некоторых случаях число капитальных ремонтов для трансформаторов 110 кВ могут быть больше двух, а сроки проведения ремонтов могут отличаться от представленных в примере.
Графическая модель жизненного цикла трансформатора при использовании методов технического диагностирования изображена на рис. 2. Данные, полученные в результате тепловизионной диагностики были рассмотрены для анализа влияния применения методов технического диагностирования на жизненный цикл оборудования.
В данном случае проведение диагностирования оборудования осуществляется в точке 1, в промежутке между состояниями D1 — D2, и не допускается падение состояния оборудования до состояния D3
Рис. 2. Жизненный цикл оборудования при использовании методов технического диагностирования
Основной задачей технического диагностирования путем оценки является поддерживание состояния в интервале D1 — D2 и определение места и вида неисправностей. По регламенту, частота проведения технического диагностирования 1 раз в 4–5 лет.
После достижения точки 10 (D2), когда уже проведение технического диагностирования является экономический не выгодным, оборудование достигает точки 11 (D3) и проводится капитальный ремонт.
После проведения капитального ремонта эксплуатация трансформатора описывается кривым C. Диагностирование оборудования возобновляется и описывается кривыми B1 и B2. Срок эксплуатации до проведения второго капитального ремонта дольше чем до проведения первого.
Основное достоинство использования методов технического диагностирования — это существенное увеличение предельного эксплуатационного срока электросетевого оборудования. А полученные с помощью технического диагностирования данные позволяют получить достаточно полную информацию технического состояния большей части оборудования электростанции и подстанции.
Литература:
- Давиденко И. В. Системы диагностирования высоковольтного маслонаполненного силового электрооборудования. / В. Н. Осотов // Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2003. — 117 с.
- Хальясма А. И. Вопросы реализации оценки технического состояния электротехнического оборудования на электрических подстанциях / С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин, М. В. Осотова // Вопросы современной науки и практики. — 2013. — № 1(45). — С. 289–300.
