Диагностика должна быть комплексной

Сложившаяся общемировая тенденция к разработке интеллектуальных электроэнергетических систем в наше время ставит новые задачи ученым, работающим в области электроэнергетики: обеспечение надежности, снижение эксплуатационных затрат, переход к необслуживаемым подстанциям.

На смену плановому ремонту

Новые требования к «интеллектуальному» оборудованию затрагивают все научные направления в области проектирования электрических машин, аппаратов и электротехнических комплексов: снижение потерь, соответствие жестким экологическим стандартам, непрерывный контроль и диагностика состояния оборудования (мониторинг), информационный обмен с другими системами подстанции и электроэнергетической системы в целом.

В течение нескольких десятков лет бесперебойная работа электроэнергетических систем как у нас в стране, так и за рубежом обеспечивалась за счет планово-предупредительной системы обслуживания высоковольтного оборудования подстанций.

Положительным фактором являлось также то, что в оборудовании отечественного производства, которое в основном применяется на подстанциях в нашей стране, заложены значительные коэффициенты запаса прочности.

Парк оборудования стареет, а новые стандарты качества электроэнергии требуют высокоточной и эффективной работы оборудования. Ежегодный рост электропотребления, снижение коэффициентов запаса прочности оборудования ввиду конкуренции на рынке производителей, а также повышение требований к надежности снабжения потребителей ставят новые задачи по повышению эксплуатационной надежности оборудования подстанций.

Основными задачами как у производителей высоковольтной аппаратуры, так и у эксплуатирующих организаций, как правило, являются энергоэффективность, безотказность, предупреждение аварий и снижение эксплуатационных затрат, связанных с эксплуатируемым оборудованием.

Не менее актуальными вопросами являются: оценка возможности продления срока эксплуатации оборудования, превышающего нормативный, и формирование усилий для перехода к эксплуатации энергосистемы с помощью необслуживаемых подстанций. Таким образом, наиболее приоритетны следующие задачи:

 1) разработка эффективной автоматизированной системы диагностики, способной зафиксировать развивающийся дефект в электрооборудовании на этапе развития;

2) переход от затратной системы периодического обслуживания к системе обслуживания по текущему состоянию;

3) создание автоматизированной системы прогнозирования отказов на базе получаемой в режиме эксплуатации диагностической информации. Данные задачи являются ключевыми в сложившейся общемировой тенденции к созданию интеллектуальных электроэнергетических систем и необслуживаемых высоковольтных подстанций.

Системы непрерывного контроля

Решением поставленных вопросов может служить использование систем непрерывного контроля (мониторинга) технического состояния основного оборудования подстанций. Применение систем непрерывного контроля (СНК) в мировой практике стало общепринятым при модернизации действующих и строительстве новых подстанций. Однако существующий подход к внедрению СНК сводится, в большинстве случаев, только к мониторингу силового оборудования (трансформаторы, автотрансформаторы, реакторы) или к внедрению разрозненных систем диагностики силового, измерительного, защитного оборудования.

Данный подход к внедрению СНК не позволяет обеспечить высокие требования к надежности диагностической информации, так как использование разрозненных систем, как правило, приводит к недостаточности информации от первичных датчиков в системах и необоснованному удорожанию системы мониторинга из-за необходимости дублирования первичных датчиков и средств измерения.

Комплексная система непрерывного контроля должна строиться с использованием единого центрального промышленного контроллера выполняющим функции сбора, обработки, хранения и выдачи диагностической информации, необходимого количества вторичных преобразователей и без дублирования первичных датчиков.

Таким образом, комплексный подход к мониторингу основного электрооборудования подстанций 220 кВ и выше позволяет получить следующие преимущества:

- исключить дублирование первичных датчиков и соответственно уменьшить их общее количество приблизительно на 40%;

- уменьшить суммарное количество входных каналов вторичных средств измерения приблизительно на 30-50%;

- повысить достоверность диагностики за счет использования дополнительной информации, полученной от других подсистем (например, сигналы от измерительных обмоток трансформаторов напряжения всегда заводятся в систему мониторинга силового трансформатора и, как правило, не заводятся в системы контроля изоляции вводов и трансформаторов тока, а использование этого сигнала в указанных системах значительно повысит точность диагностической информации);

- повысить оперативность и эффективность диагностики за счёт возможности использования единого сервера с комплексной программной оболочкой для выдачи информации персоналу подстанции и возможностью интеграции в отраслевые системы планирования ремонтов и технического обслуживания.

При построении системы автоматической диагностики высоковольтной подстанции экономически и технически целесообразно обеспечить комплексный подход к автоматическому непрерывному контролю электрооборудования подстанции. В этом случае удельные затраты на каждый объект диагностики будут минимальными. При этом в первую очередь должен обеспечиваться мониторинг капиталоемкого и системообразующего оборудования с возможностью дальнейшего расширения перечня контролируемого оборудования. Создание и внедрение комплексных систем мониторинга оборудования высоковольтных подстанций является основой для формирования интеллектуальных электроэнергетических систем

            Перечень оборудования для непрерывного контроля при комплексном подходе к диагностике