Анализирането на данните за повреда на 220 kV силови трансформатори е решаваща задача за осигуряване на надеждна работа на енергийните системи. Като доставчик на силови трансформатори за 220 kV и 230 kV съм свидетел от първа ръка на важността на ефективния анализ на данните за повреди. В тази публикация в блога ще споделя някои прозрения за това как да анализираме данните за повредата на 220 kV силов трансформатор.
1. Събиране на данни
Първата стъпка в анализа на данните за грешките е събирането на подходяща информация. Това включва данни от различни източници като системи за мониторинг, записи за поддръжка и резултати от тестове.
- Системи за мониторинг: Модерните силови трансформатори са оборудвани с различни устройства за наблюдение, които могат да събират данни в реално време за параметри като температура, ниво на маслото и електрически токове. Тези данни могат да предоставят ранни предупреждения за потенциални неизправности. Например, внезапно повишаване на температурата на трансформаторното масло може да означава проблем с вътрешно прегряване.
- Записи за поддръжка: Минали дейности по поддръжката, включително рутинни проверки, ремонти и подмяна на компоненти, могат да предложат ценни улики. Ако конкретен компонент е бил подменян многократно поради повреди, това може да е слабо място в трансформатора.
- Резултати от теста: Редовните тестове като тестове за съпротивление на изолацията, анализ на разтворен газ (DGA) и тестове за частично разреждане могат да предоставят подробна информация за състоянието на трансформатора. DGA, например, може да открие наличието на газове като метан, етан и етилен, които са странични продукти на електрически или термични повреди вътре в трансформатора.
2. Предварителна обработка на данни
След като данните бъдат събрани, те трябва да бъдат предварително обработени, за да станат подходящи за анализ.
- Почистване: Премахнете всякакви отклонения или неправилни точки с данни. Например, ако температурен сензор не функционира правилно и регистрира изключително висока или ниска стойност, която е ясно извън нормалния работен диапазон, тази точка от данни трябва да бъде премахната или коригирана.
- Нормализация: Нормализиране на данните до общ мащаб. Това е особено важно, когато се работи с различни видове данни (напр. температура, ток и газови концентрации), които могат да имат различни единици и диапазони. Нормализирането помага за по-ефективното сравняване и анализиране на данните.
- Агрегиране на данни: Комбинирайте данни от различни източници и времеви интервали. Например, можете да обобщавате ежедневни DGA данни за един месец, за да идентифицирате дългосрочни тенденции.
3. Идентифициране на повреда
След предварителната обработка на данните, следващата стъпка е да се идентифицират потенциални грешки.
- Анализ, базиран на прага: Задайте прагове за различни параметри въз основа на индустриалните стандарти и спецификациите на дизайна на трансформатора. Ако даден параметър надхвърли своя праг, това може да означава неизправност. Например, ако концентрацията на ацетилен в резултатите от DGA надвишава определена граница, това може да предполага силна електрическа дъга вътре в трансформатора.
- Анализ на тенденциите: Анализирайте тенденциите на данните във времето. Постепенното повишаване на температурата или постоянното повишаване на концентрацията на определени газове може да означава развиващ се дефект. Например, бавно увеличаване на съдържанието на влага в трансформаторното масло в продължение на няколко месеца може да доведе до влошаване на изолацията.
- Разпознаване на образи: Използвайте техники за разпознаване на модели, за да идентифицирате специфични модели на грешки. Например, определени комбинации от газови концентрации в DGA могат да бъдат характерни за определен тип повреда, като прегряване на намотката или повреда на изолацията.
4. Анализ на първопричината
След като се установи неизправност, важно е да се определи основната причина.
- Диаграма на рибена кост: Диаграма на рибена кост, известна още като диаграма на Ишикава, може да се използва за идентифициране на възможните причини за повредата. Основните категории на диаграмата могат да включват фактори като проектиране, производство, експлоатация и поддръжка. Например в категорията "производство" възможните причини могат да бъдат лоша изолация на намотките по време на производствения процес.
- Техника 5 Защо: Попитайте „защо“ многократно, за да стигнете до първопричината. Например, ако повредата е късо съединение в намотката, можете да попитате: "Защо има късо съединение?" Отговорът може да бъде "Защото изолацията е повредена." След това попитайте "Защо изолацията е неуспешна?" и продължете този процес, докато не се установи основната причина.
5. Оценка на риска
След идентифициране на основната причина трябва да се извърши оценка на риска, за да се оцени потенциалното въздействие на повредата.
- Анализ на последствията: Определете последствията от повредата, като прекъсване на захранването, повреда на оборудването и опасности за безопасността. За 220 kV силов трансформатор голяма повреда може да доведе до широкомащабни прекъсвания на захранването, засягащи индустрии, домакинства и критична инфраструктура.
- Оценка на вероятността: Оценете вероятността повредата да се появи отново. Ако основната причина не е напълно елиминирана, вероятността от рецидив може да бъде висока.
- Класиране на риска: Класирайте грешките въз основа на техните рискови нива (продукт на следствието и вероятността). Това помага при приоритизирането на действията за смекчаване на грешките.
6. Намаляване и предотвратяване на грешки
Въз основа на оценката на риска трябва да се вземат подходящи мерки за смекчаване на повредата и предотвратяване на бъдещи събития.
- Ремонт или подмяна: Ако повредата е незначителна, поправете засегнатия компонент. При по-сериозни повреди може да се наложи подмяна на целия трансформатор или голяма част от него.
- Подобряване на практиките за поддръжка: Актуализирайте графика и процедурите за поддръжка въз основа на анализа на първопричината. Например, ако повреда е причинена от недостатъчно смазване на движеща се част, увеличете честотата на смазване.
- Подобрения в дизайна: Ако основната причина е свързана с дизайна на трансформатора, работете върху подобряването на дизайна за бъдещо производство. Това може да включва промени в изолационните материали, конфигурацията на намотките или охладителната система.
7. Използване на съвременни инструменти и технологии
В допълнение към традиционните методи могат да се използват усъвършенствани инструменти и технологии за подобряване на анализа на данните за грешки.
- Алгоритми за машинно обучение: Алгоритми за машинно обучение, като например невронни мрежи, дървета на решенията и поддържащи векторни машини, могат да се използват за анализиране на големи количества данни и идентифициране на сложни модели на грешки. Тези алгоритми могат да се учат от исторически данни и да правят прогнози за бъдещи грешки.
- Анализ на големи данни: С нарастващото количество данни, генерирани от модерни системи за мониторинг, анализът на големи данни може да се използва за по-ефективно съхраняване, управление и анализ на данните. Може също така да помогне при идентифицирането на скрити връзки между различни параметри.
Като доставчик на силови трансформатори 220 kV и 230 kV, ние разбираме значението на точния анализ на данните за повредата. Нашите продукти, като напримерЕлектрическа централа трансформатор,50kv 63kv и 69kv силов трансформатор, иСилов главен трансформатор, са проектирани с висококачествени компоненти и усъвършенствани системи за наблюдение, за да осигурят надеждна работа.
Ако сте на пазара за силови трансформатори или се нуждаете от помощ при анализ на данни за грешки, ние сме тук, за да ви помогнем. Нашият екип от експерти може да ви предостави цялостни решения и поддръжка. Свържете се с нас, за да започнем дискусия за поръчка и да намерим най-доброто решение за силов трансформатор за вашите нужди.
Референции
- Ръководство на IEEE за тълкуване на газове, генерирани в масло - потопени трансформатори, IEEE Std C57.104™ - 2019
- IEC 60076 - 3: Силови трансформатори - Част 3: Нива на изолация, диелектрични изпитвания и външни хлабини във въздуха
- Emsley, AM, & Stevens, G. (2000). Съвременни диагностични техники за оценка на състоянието на изолацията в остарели трансформатори. IEEE Electrical Insulation Magazine, 16(2), 11 - 23.