Upload
others
View
13
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
ODRŽAVANJE ELEKTROENERGETSKE OPREME PREMA MONITORINGU
TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBUELEKTROTEHNIČKI ODJEL
Dr.sc. KREŠIMIR MEŠTROVIĆ, prof.v.šk.
ODRŽAVANJE (engl. maintenance) elektroenergetske opreme je skup tehničkih i administrativnih djelatnosti, sa ciljem da se oprema održi ili ponovo „vrati“ u stanje u kojem može obavljati namijenjenu funkciju.
1
DIJAGNOSTIKA sklopnih aparata je pravovremeno ili periodičko određivanje stanja aparata (i njegovih sastavnih dijelova) sa ciljem procjene pouzdanosti daljnjeg pogona i/ili predlaganjanačina i obima servisiranja.
Dijagnostika se dijeli na preglede i provjere, ispitivanja i nadgledanja (monitoring).
PREGLED I PROVJERE obuhvaćaju periodička vizuelna ispitivanja osnovnih osobina aparata, te provjera funkcionalnosti, podešenosti i točnosti. Vrše se za vrijeme pogona, bez otvaranjaaparata. Ove aktivnosti se obično odnose na provjeru: tlakova, nivoa pogonskih tekućina, nepropusnosti, položaja releja, zagađenosti izolacijskih dijelova, ali i na radove koji se moguobavljati za vrijeme normalnog pogona, kao što su podmazivanje, čišćenje, pranje i sl.
NADGLEDANJE (MONITORING) obuhvaća aktivnosti koje se vrše ručno ili automatski(očitavanjem mjernih instrumenata i signalizacije), a u cilju promatranja stanja aparata. Provodise dok je aparat u pogonu. Ukoliko se vrši kontinuirano praćenje mjernih instrumenatagovorimo o kontinuiranom nadgledanju.
DIJAGNOSTIČKA ISPITIVANJA su uporedna ispitivanja karakterističnih parametara aparatakako bi se potvrdila njihova funkcionalnost. Izmjerene veličine uspoređuju se sa specificiranimili prethodno izmjerenim veličinama (npr. veličinama izmjerenim tokom rutinskih ispitivanja, iliispitivanja prilikom puštanja u pogon). Dijagnostička ispitivanja se obično provode na aparatuizvan pogona, međutim postoji mogućnost da se neka ispitivanja vrše i za vrijeme pogona.
2
RADOVI na prekidaču mogu se obavljati tijekom pogona (pregled i provjere), odnosnokada je prekidač izvan pogona (revizije, remont i popravci).
REVIZIJA (engl. examination) sadrži radove koji se obavljaju na prekidaču prema unaprijed definiranom redoslijedu i terminu. Uz pregled i provjere koje se ne mogu obaviti tijekom pogona, provode se mjerenja i tzv. ne razorna ispitivanja, na djelomično otvorenom prekidaču, kako bi se pouzdano odredilo njegovo stanje, te se provodi čišćenje, podmazivanje i zamjena istrošenih dijelova.
REMONT (engl. overhaul) sadrži složenije radove na prekidaču u svrhu popravka ili zamjene elemenata za koje je pregledom, ispitivanjem ili mjerenjem pokazano da odstupaju od uobičajenih vrijednosti.
POPRAVAK se poduzima nakon kvara prekidača, a u svrhu ponovnog uspostavljanja njegovih normalnih funkcionalnih svojstava.
Efikasnost održavanja prvenstveno ovisi o izradi pogonskih uputa od strane proizvođača i
njihovoj primjeni od strane korisnika.
U pogonskim uputama trebale bi biti slijedeće informacije:
3
Obim i učestalost održavanja
U tu svrhu moraju se uzeti u obzir slijedeći faktori:
- Sklopne operacije (struja i broj)
- Ukupni broj sklopnih ciklusa
- Vrijeme u pogonu (periodički intervali)
- Uvjeti okoline
- Mjerenja i dijagnostička ispitivanja (ukoliko postoje)
Detaljan opis aktivnosti održavanja
- Preporučeno mjesto za radove održavanja (unutra, vani, u tvornici, na terenu)
- Postupci pregleda, dijagnostičkih ispitivanja, nadgledanja, remonta
- Referentni crteži
- Referentni brojevi dijelova
- Upotreba specijalnih uređaja ili alata
- Aktivnosti koje zahtijevaju naročitu pažnju (npr. čistoća i mogući efekti produkata
gorenja luka na zdravlje)
- Postupci podmazivanja4
Opsežni crteži detalja upravljačkih i sklopnih uređaja važni za aktivnosti
održavanja
Granične vrijednosti i tolerancije koje, kad se premaše, zahtijevaju određene
korektivne aktivnosti, npr.:
- Tlakovi, gustoća
- Otpornici i kondenzatori (glavnog strujnog kruga)
- Pogonska vremena
- Otpor glavnog strujnog kruga
- Izolacijske karakteristike tekućeg ili plinskog dielektrika
- Količine i kvaliteta tekućine ili plina
- Dozvoljeno trošenje odgovarajućih dijelova
- Momenti
- Važne dimenzije
5
Specifikacija pomoćnih materijala za održavanje, uključujući upozorenje za
nekompatibilne materijale:
- Maziva
- Ulje
- Tekućina
- Materijali za čišćenje i rastvaranje
Popis specijalnih alata, te pomoćne opreme i opreme za podizanje
Ispitivanja nakon poslova održavanja
Spisak preporučenih rezervnih dijelova (opis, referentni broj, količina) i preporuke
za skladištenje
Terminski plan aktivnosti održavanja
Postupci s opremom kojoj je istekao životni vijek6
KVAROVIKvarove koji se mogu dogoditi na visokonaponskim prekidačima
tijekom pogona može se klasificirati na velike i male kvarove. Definicije
velikog i malog kvara u skladu su s definicijama iz IEC normi.
VELIKI KVAR
Veliki kvar prekidača u postrojenju uzrokuje nemogućnost provedbe jedne ili više
osnovnih funkcija prekidača, i rezultira trenutnom promjenom u radu sustava, npr.
prorada zaštite radi isključenja kvara ili isključenje aparata iz pogona unutar 30
minuta, a da nije bilo planirano postupcima održavanja.
MALI KVAR
Mali kvar je svaki kvar na prekidaču koji nije veliki kvar i koji ne dovodi do
velikog kvara.
7
VELIKI KVAR
• ne uklapa na komandu (odnosi se na električko upravljanje i/ili mehanički pogon
prekidača),
• ne isklapa na komandu,
• uklapa bez komande (odnosi se na električko upravljanje i/ili pogonski
mehanizam prekidača, a ne na kvar zaštite ili upravljanja postrojenja),
• isklapa bez komande,
• ne vodi struju (odnosi se na električne pojave u prekidnoj komori i
priključnicama prekidača u uklopljenom položaju),
• proboj prema zemlji u uklopljenom stanju (odnosi se na električni proboj između
dijelova prekidača na pogonskom naponu i uzemljenih dijelova),
• proboj prema zemlji tijekom uklapanja,
• proboj prema zemlji u isklopljenom stanju,
• proboj prema zemlji tijekom isklapanja,
• proboj izmeÝu polova u uklopljenom stanju (odnosi se na električni proboj
izmeiu dijelova prekida ča na pogonskom naponu, ali izme u razli čitih polova) 8
VELIKI KVAR
• proboj izmeau polova tijekom uklapanja
• proboj izmeu polova u isklopljenom stanju ,
• proboj izmeou polova tijekom isklapanja,
• unutarnji proboj na jednom polu tijekom uklapanja dok ne vodi struju (odnosi se na
električne pojave u prekidnoj komori prekidača tijekom sklopnih „operacija“),
• unutarnji proboj na jednom polu u isklopljenom stanju (odnosi se na električni
proboj izmebu kontakata u prekidnoj komori unutar jednog pola),
• unutarnji proboj na jednom polu tijekom isklapanja dok ne vodi struju,
• vanjski proboj na jednom polu tijekom uklapanja,
• vanjski proboj na jednom polu u isklopljenom položaju,
• vanjski proboj na jednom polu tijekom isklapanja,
• blokira u isklopljenom ili uklopljenom stanju (odnosi se na električke blokade i
nadzor prekidača) i
• gubitak mehaničkog integriteta (mehaničko oštećenje raznih dijelova - izolatori).9
MALI KVAR
• ispuštanje zraka ili ulja u radnom mehanizmu,
• malo istjecanje plina SF6
• ispuštanje ulja na visokonaponskim kondenzatorima,
• promjene u mehaničkim karakteristikama,
• promjene u električnim karakteristikama i
• promjene u funkcionalnim karakteristikama nadzora i pomoćnih krugova.
11
PODSKLOPOVI ILI KOMPONENTE „ODGOVORNE“ ZA KVAR
Podsklopove ili komponente odgovorne za kvar može se podijeliti na
komponente na radnom naponu, električke kontrolne i pomoćne krugove,
pogonski mehanizam i kinematičke lance.
Komponente na radnom naponu
• komponente za uklop i isklop,
• pomoćni prekidači (učinske ili prekidne komponente) i otpornici,
• glavna izolacija prema zemlji (uključivo provodne izolatore, sklopne motke, cijevi
itd.) i
• visokonaponski kondenzatori.
13
Električki kontrolni i pomoćni krugovi (kao dio prekidača)
• isklopni i uklopni krugovi,
• pomoćne sklopke i pridruženi pogon,
• sklopnici,
• releji,
• grijači,
• termostati,
• osigurači,
• ostale sklopke itd.,
• nadzor gustoće plina,
• ostali urebaji za nadzor (uključujući senzore),
• kabelski i priključni elementi (uključivo ožičenja i spojevi),
• mjerni transformatori u provodnim izolatorima i
• dio ili komponenta u glavnom strujnom krugu koja se ne može identificirati.
14
Pogonski mehanizam (uzemljen)
• kompresori, motori, crpke, cijevna i spojna oprema (kao dio prekidača),
• energetski spremnici akumulatori, opruge (kad su dio prekidača),
• kontrolni elementi (ne električki),
• urebaji za stavljanje u pogon i prigušivači i
• mehanički prijenos (kao dio pogonskog mehanizma).
Kinematički lanci
• kinematički lanci (mehanički prijenosni elementi između pogonskog
mehanizma i učinskih i prekidnih komponenti).
15
IZVOR I UZROK KVARA
IZVOR KVARA
Glavni izvor kvara može biti mehaničke prirode ili električne prirode, odnosno
plino - nepropusnost.
• mehanički u pogonskom mehanizmu (uzemljen),
• mehanički u drugim dijelovima prekidača,
• električki (glavni krug),
• električki (pomoćni i kontrolni krugovi) i
• nepropusnost SF6 plinskog sustava.
16
UZROK KVARA
Uzrok kvara može nastati prije stavljanja prekidača u pogon ili tijekom
normalnog pogona prekidača.
Uzrok opažen prije stavljanja prekidača u pogon
• greška u konstrukciji (odgovoran proizvođač),
• inženjerski kvar (odgovoran korisnik),
• greška u proizvodnji (loša kontrola kvalitete),
• neispravan transport ili montaža na terenu i
• nedostatna uputstva za transport, montažu i rad.
17
Uzrok nastao tijekom pogona prekidača
• struja veća od nazivne,
• napon većinom iznad dozvoljenog,
• sklopni prenaponi prelaze dozvoljene,
• udarni atmosferski naponi veći od nazivnih,
• prevelika mehanička naprezanja,
• uvjeti okoline iznad dozvoljenih (izuzev preskoka),
• korozija,
• pohabanost/starost,
• neispravan rad prekidača,
• neispravan nadzor,
• električni kvar na susjednoj opremi,
• mehanički kvar na susjednoj opremi,
• ljudska pogreška,
• neispravno održavanje (nedostatne instrukcije za održavanje i slično),
• oštećenja uslijed vanjskih razloga (uzrokovana malim životinjama, ljudima i sl.) i
• druga nenormalna stanja 18
Radni uvjeti pogona prekidača u trenutku kvara
U trenutku nastanka kvara prekidač se može nalaziti u jednom od slijedećih
režima rada:
• bez energije (napajanja) - sposoban za rad,
• normalni pogon - nema komande uklopa (u uklopljenom ili isklopljenom
stanju),
• zahtjev za normalnim pogonom,
• isklapanje kvara,
• radni ciklus izveden bez komande i
• tijekom ili nakon ispitivanja/održavanja (npr.dijagnostička ispitivanja,
ispitivanje relejnog i nadzornog sustava .... ).
19
Veličine koje imaju utjecaj na stanje visokonaponskog SF6 prekidača su:
- vo enje i sklapanje nazivne struje ,
- dielektrična naprezanja
(pogonski napon, povišeni napon, atmosferski i sklopni udarni prenaponi),
- mehanička naprezanja i utjecaj okoline i
- vooenje i sklapanje struje kratkog spoja.
20
SVOJSTVO
RADOVI ODRŽAVANJA
PREGLED I PROVJERA
REVIZIJA I REMONT POPRAVAK
VOĐENJENAZIVNE STRUJE I STRUJE KRATKOG
SPOJA
- Vizuelni pregled; POVREMENO- Termovizija.;2 x godišnje- Vizualna kontrola kontakata;TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA
- Čišćenje i podmazivanje svih „malo“ oštećenih i/ili „blago“ nagorenihkontaktnih elemenata (ili površina)- Zamjena svih „jače“ nagorenih i/ili oštećenih kontaktnih elemenata uključujući zamjenu kontaktnih opruga- Provjera pada napona ili mjerenje otpora.
- Zamjena svih elemenata, pomičnih kontakata koji su izgoreni ili pred „kolapsom“, uključujući kontaktne opruge- Zamjena svih elemenata, fiksnih kontakata koji su izgoreni ili pred „kolapsom“, uključujući spojni materijal- Provjera pada napona ili mjerenje otpora.
NAPONSKE ZNAČAJKE
- Vizuelni pregled; strani talozi, pramenastaizbijanja;SVAKIH 3 DO 6 MJESECI- Vizualno; stanje krute izolacije.TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA
- Čišćenje vanjskih površina izolatora- Zamjena medija za gašenje luka novim ili regeneriranim medijem, prema potrebi mijenjaju se i filterski ulošci- Zamjena ili čišćenje unutarnje krute izolacije lučne ili prekidne komore, koja je oštećena djelovanjem luka, u skladu s uputama proizvođača- Provjera krute izolacije (megerom ili ispitnim naponom 50 Hz
- Zamjena polomljenih, napuklih, probijenih ili jače oštećenih krutih izolatora- Zamjena medija za gašenje luka novim medijem- Zamjena izolacijskih dijelova lučne ili prekidne komore- Provjera zamijenjene krute izolacije
MEHANIČKAFUNKCIO-NALNOSTI UTJECAJ OKOLINE
- Vizualna kontrola mehaničkog sustava prekidača, posebice mehanizma ili pogona;- Podmazivanje i čišćenje prema potrebi;JEDNOM GODIŠNJE- Čujna kontrola sklapanja;PRILIKOM SKLAPANJA
- Revizija (ili remont) mehaničkog sustava prekidnog elementa, zamjenom glavnih dijelova- Revizija (ili remont) pogonskog uređaja i prijenosa, podmazivanjem i/ili zamjenom pohabanih, deformiranih ili polomljenih dijelova,uključujući sklopne opruge opružnog mehanizma, prema potrebi- Zamjena svih dotrajalih brtvi i gumenih brtvi starijih od 5 godina- Pregled vanjskih metalnih površina, čišćenje i bojanje prema potrebi- Pregled, provjera i podešavanje elemenata pomoćnih strujnih krugova na pr. grijača, presostata, signalnih i krajnjih sklopki itd.- Podešavanje meh. sustava aparata, u skladu s uputama proizvođača- Provjera vremena odziva i/ili brzine kontakata.
- Zamjena svih dijelova koji su oštećeni uslijed kvara ( bilo u prekidnom elementu, bilo pri prijenosu ili pogonskom uređaju)- Podešavanje mehaničkog sustava aparata, u skladu s uputama proizvođača- Provjera vremena odziva i/ili brzine kontakata
PREKIDNAI
UKLOPNA MOĆ
- Vizualna: stanje krute izolacije i ostalih bitnih dijelova lučne i/ili preki- dne komore.
TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA
- RADOVI NA IZOLACIJI I NA MEHANIČKOM SUSTAVU (kako je prethodno navedeno)- Čišćenje manje nagorenih lučnih kontakata i/ili izolacijskih dijelova lučne komore, kao na pr. sapnica i slično- Zamjena „jače“ nagorenih lučnih kontakata i kont. opruga i/ili zamjena jače nagorenih izolacijskih dijelova lučne komore, kao na pr. sapnica i slično- RADOVI PODEŠAVANJA I SNIMANJA VREMENA ODZIVA (kako je prethodno navedeno)
- Zamjena svih dijelova prekidnog elementa koji su oštećeni pri kvaru, ili zamjena kompletnog prekidnog elementa- RADOVI PODEŠAVANJA I SNIMANJA VREMENA ODZIVA KAO U SVOJSTVU (kako je prethodno navedeno).
21
IZOLACIJSKI MEDIJ MEDIJ ZA GAŠENJE EL. LUKA Tlak plina M Tlak plina M Gustoća plina M Gustoća plina M Količina plina D Količina plina D Vlažnost D Vlažnost D Produkti raspada P Produkti raspada P Faktor gubitaka u ulju D Promjena tlaka D Dielktrička čvrstoća ulja D Porast tlaka u tlačnom cilindru D Razina ulja P Razina ulja P Sadržaj vode u ulju D Otpor izolacije D IZOLACIJSKI MATERIJAL Kapacitet izolacije D Stanje površine izolatora P Curenje ulja P Masa P Odvodne struje M Parcijalna izbijanja D Curenje plina SF6 D Faktor gubitaka D Broj ponovnih proboja M GLAVNI KONTAKTI Položaj kontakata DM KINEMATIČKI LANCI Položaj kontakata u odnosu na mehanizam DM Trenje D Čistoća kontakata P Lom P Temperatura kontakata D Prekomjeran rad P Otpor kontakata D Čvrstoća P Podmazivanje P korozija P Nagaranje, oznake gorenja el. luka P
P - pregled
D - dijagnostika
M - monitoring
PARAMETRI DIJAGNOSTIČKIH TEHNIKA I TEHNIKA MONITORINGA
22
LUČNI KONTAKTI KONTROLNI/POMOĆNI KRUGOVI Stanje, trošenje P Uklopni i isklopni svitci DM Dužina D Sklopna vremena D Koordinacija s glavnim kontaktima DP Isključenje M Udarac DM Stavljanje pod napon PM Brzina DM Grijanje PM Akceleracija DM Električni kontinuitet svitaka DM Lučna vremena D Upravljački ventili u hidrauličkom sustavu D Zbroj prekinute struje M Pomoćni kontakti PM Zbroj I2t D Napon upravljanja svitaka DM Napon motora DM Tlak kompresorskog sustava D Struja motora D POGONSKI MEHANIZAM Udarac, put DM Brzina DM Akceleracija DM Sila D OSTALO Prigušenje D Nesinkronizam polova M Razina ulja PM Temperatura najtoplije točke D Dinamički pad tlaka D Pretjerana korozija P Tlak plina u akumulatoru DM Neadekvatno podmazivanje P Broj sklopnih ciklusa M Zagađenje P Vrijeme ponovnog punjenja DM Boja P Ukupno vrijeme rada M Znaci pretjeranog zagrijavanja P Broj „operacija“ motora M Znaci gorenja el. Luka P Položaj napete opruge PM Pukotine u porculanu P Curenje ulja P Postolje P Status svitka za isklop P Znaci vibracija D
P - pregled
D - dijagnostika
M - monitoring23
DDIIJJAAGGNNOOSSTTIIČČKKEE AAKKTTIIVVNNOOSSTTII
ISPITIVANJE
SSVVOOJJSSTTVVOO
NADZOR
PREGLED I PROVJERA
MJERENJE
EKSPERTIZA
VOĐENJE NAZIVNE STRUJE I STRUJE
KRATKOG SPOJA
- Kontrola iznosa struje; - Kontrola temperature okoline (1); - Kontrola nadtempera- kontakata (ako postoji kontinuirano mjerenje). SVAKI DAN, KONTINUIRANO
- Vizuelni pregled; POVREMENO - Termovizija. 2 x godišnje - Vizualna kontrola kontakata. TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA (2)
- Pad napona (ili otpor) glavnog strujnog kruga. PRIJE REVIZIJE ILI REMONTA (2) NAKON REVIZIJE, REMONTA ILI POPRAVKA (2)
- Samo u slučaju ako se ne može postići deklarirani otpor.
NAPONSKE ZNAČAJKE
- Kontrola tlaka ili gustoće medija; - Kontrola razine teku- ćinskog medija; SVAKI DAN, KONTINUIRANO
- Osjetilna: vidom – strani talozi, sluhom – jaka pramenasta izbijanja; SVAKIH 3 DO 6 MJESECI - Vizualno – stanje krute izolacije. TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA (2)
- Dielek. čvrstoća medija; - Dielek. čvrstoća krute izolacije (megerom ili ispit. naponom 50 Hz) - Ispit. pomoćnih strujnih krugova, 2000 V, 50 Hz. PRIJE (I NAKON) REVIZIJE, REMONTA ILI POPRAVKA (2)
- Parcijalna izbijanja prema potrebi (starog ili obnovljenog prekid.); - Ispitivanje vanjske krute izolacije u slanoj komori (samo u specijalnim slučajevima).
MEHANIČKA
FUNKCIO-NALNOST I UTJECAJ OKOLINE
- Kontrola tlaka u aku- mulatoru energije; - Kontrola stanja uklopne opruge; - Kontrola sklopnog stanja prekidača, SVAKI DAN, KONTINUIRANO
- Vizualna kontrola meh. sustava prekidača, posebno mehanizma ili pogona; - Podmazivanje i čišćenje prema potrebi. JEDNOM GODIŠNJE - Čujna kontrola sklapanja. PRILIKOM SKLAPANJA
- Mjerenje vremena odziva i/ili brzine kon- takata i sinkronizma. NAKON I MOGUĆE PRIJE REMONTA (2) (3)
- Ekspertiza je potrebna, samo ako se ne mogu postići deklarirana vremena, brzine kontakata i/ili sinkronizam.
PREKIDNA I
UKLOPNA MOĆ
- Kontrola dojave stanja trošenja kontakta ili SI2t ako postoji. KONTINUIRANO ILI NAKON PREKIDANJA JAČEG KRATKOG SPOJA
PRILIKOM PREKIDANJA (2) - Vizualna: stanje krute izolacije i ostalih bitnih dijelova lučne i/ili preki- dne komore. TIJEKOM REVIZIJE ILI REMONTA (2) (4)
- Mjerenje sklopnih vremena i sinkronizma polova. - Mjerenje produkata raspada plina SF6 - Mjerenje sadržaja vlage u plinu. PRIJE (I NAKON) REVIZIJE, REMONTA ILI POPRAVKA (2)
- Ekspertiza se provodi samo u slučaju neu- spješnog prekidanja ili nenormalnog vladanja prekidača kod prekidanja (na pr. ako se stvaraju preveliki prenaponi ili slično).
24
Razvoj teorija održavanja
– Tradicionalno, vremenski temeljeno održavanje
(Time Based Maintenance - TBM)
– Održavanje temeljeno na teoriji pouzdanosti
(Realibility Centered Maintenance - RCM)
– Održavanje prema stvarnom stanju
(Condition Based Maintenance - CBM)
– Održavanje fokusirano na ponašanje
(Performance Focused Maintenance – PFM)
25
TRADICIONALNO, VREMENSKI TEMELJENO ODRŽAVANJE – TBM je održavanje direktno ovisno o starosti opreme.
Pregledi, dijagnostička ispitivanja i intervali između revizija/remonta su
unaprijed određeni, na osnovi proizvođačevih i/ili korisničkih iskustava.
Održavanje se provodi u definiranim vremenskim intervalima ili nakon
određenog broja sklapanja.
Datoteka s podacima o provedenim održavanjima daje mogućnost promjene
unaprijed određenih intervala, te je tada riječ o tzv. adaptivnom TBM.
26
remont
vrijeme
korektivnokorektivno
preventivnopreventivno
tradi
cion
alno
opremaoprema
Tradicionalno, vremenski temeljeno održavanje
27
Karakteristike tradicionalnog održavanja
nametljivo generalizirano
konzervativno/pretjerano
vjerovanjeviše održavanja
povećavapouzdanost
28
Tradicionalno održavanje
KORIST NEDOSTACIPotreban je periodički pregled i servisiranje
Vrijeme je loš procjenitelj kvara
Spoznaja da je puni radni vijek opreme moguć samo ako se zamjene svi istrošeni dijelovi
Remont može stvoriti više problema nego što ih otkloni
Jednostavno za planiranje Visoka cijena
Predvidivi troškovi Proizvođači obično ne razumiju radno okruženje
Ne postiže se pouzdanost, odnosno raspoloživost
29
ODRŽAVANJE TEMELJENO NA POUZDANOSTI – RCM je održavanje
koje se temelji na posljedicama kvara.
Prvi put primijenjeno je u zrakoplovnoj industriji, a temelji se na procesu od 7 koraka:
1. Izbor sustava
2. Definiranje rubnih uvjeta
3. Opis sustava
4. Funkcioniranje sustava i funkcijske pogreške
5. Analiza kvara i njegovih učinaka - FMEA (engl. Failure Mode and Effects Analyses)
6. Analiza logičkih prioriteta
7. Odabir primjenljivih i ekonomski opravdanih mjera.
Potrebna je povratna veza statistike, pregleda, dijagnostičkih ispitivanja, monitoringa i
iskustava iz održavanja kako bi se odredilo kada i koje mjere treba primijeniti.
30
remont
sigurnost funkcija
uzroci kvara
kritičnost
efektivrijeme
korektivnokorektivno
preventivnopreventivno
tradi
cion
alno
izlazakna kvar izlazakna kvar
događaj
otkrivanjekvara
otkrivanjekvara
stanjestanje
RCM
opremaoprema
Održavanje temeljeno na pouzdanosti (RCM)
31
RCM
“Strukturirani proces koji identificira učinke kvarova i
definira odgovarajuće postupke održavanja za
upravljanje njihovim utjecajem.
RCM identificira najučinkovitiji i tehnički i ekonomski
pristup održavanju .”
32
RCM povijest
• Avio industrijal 1965 MSG-1 (Maint. Steering Group)l 1970 MSG-2
l ISKUSTVA– DC 8
• 339 vremenski propisanih zadataka zamjene dijelova– 747
• 8 vremenski propisanih zadataka zamjene dijelovaZapažanja avio industrije:
– Održavanje se treba fokusirati na sistem koji ima značajan utjecaj na sigurnost ili ekonomiju.
– Politika vremenski učestalih remonata je nedjelotvorna.– Upravljanje sustavom održavanja je presudno.
33
RCM povijest (nastavak)
• US mornarica– 1978 Contracted United Airlines
• US elektroprivreda - 80’ih
– EPRI nuklearni program1985-1987– termoelektrane na fosilna goriva
• US elektroprivreda - 90’ih– trafo stanice 1990– Prijenos i distribucija
• EDF i ostali– Nuklearne elektrane– trafo stanice u prijenosnoj mreži
134
RCM izbor zadataka
“RCM pristup izbora zadataka treba osigurati izbor samo
primjenjivih i isplativih zadataka koji se odnose na uzroke kritičnih kvarova opreme.”
RCM kategorije zadataka
– Pregled – Održavanje prema stanju – Preventivno održavanje
– Periodički• Preraditi – vremenski upravljano• Odbaciti – vremenski upravljano
– Pronalaženje kvara
– Izlazak na kvar
35
Održavanje temeljeno na teoriji pouzdanosti (RCM)
Prednosti NedostaciKritične funkcije Izgleda komplicirana i neprimjenljiva
u industriji
Specifičnosti opreme i primjene 99.999% (1 sat prekida rada godišnje) pouzdanost je teško razumljiva
Veća spoznaja o prirodi kvara Nema dnevnog rasporeda zadataka
Eliminacija neučinkovitih zadataka
Nema postavljenih vremenskih intervala održavanja
37
ODRŽAVANJE PREMA STVARNOM STANJU - CBM je održavanje temeljeno
na realnom stanju opreme.
Mjeri se (prati) stanje opreme s pomoću podataka dobivenih uporabom
pregleda, dijagnostičkih ispitivanja i sustava motrenja.
Kada se stanje promjeni ili prelazi utvrđenu granicu, primjenjuju se mjere potrebne
da se element „vrati“ u prihvatljivo pogonsko stanje.
Održavanje se planira i provodi kada se ustanovi da je stanje opreme postalo
kritično.
Može se primijeniti monitoring opreme pod naponom (engl. on-line) ili monitoring
opreme kad nije pod naponom (engl. off-line).38
remont
sigurnost funkcija
uzroci kvarova
kritičnost
efektivrijeme
modeli starenja
senzori
podaci u stvarnom vremenu
predviđanja
korektivnokorektivno
preventivnopreventivno
tradi
cion
alno
izlazakNa kvarizlazakNa kvar
događaj
otkrivanjekvara
otkrivanjekvara
stanjestanje
RCM
pregledpregled
prediktivnoprediktivno
CBM
dijagnostikadijagnostikaproactivno
opremaoprema
Održavanje prema stvarnom stanju – CBM
39
Održavanje prema stvarnom stanju (CBM)
“Održavanje prema stvarnom stanju naglašava vrijednost logike RCM odabira zadataka i naglašava da su zamjene i remonti potrebni samo u slučajevima kada se desi zamjetno (mjerljivo) trošenje ili starenje.”
“Zadaci potaknuti stanjem iniciraju se samo kada dođe do pogoršanja iznad propisanih limita.”
40
Karakteristike CBM
shvaćen mehanizam
starenja
vođena stvarnim podacima
većeoslanjanje na
mjerljivastanja
nenametljiva
41
Održavanje prema stvarnom stanju (CBM)
Prednosti NedostaciPovećana raspoloživost Sistemi podataka možda nisu
dostatni.
Smanjeni troškovi Predviđa se da postoji sustav upravljanja.
Mnogo češća analiza stanja opreme
Ne postoji metodologija ocjene povećanih aktivnosti monitoringa.
Povećane aktivnost na analizi podataka.
42
remont
sigurnost funkcija
uzrok kvara
kritičnost
efektivrijeme
modeli starenja
senzori
podaci u stvarnom vremenu
predviđanja
korektivnokorektivno
preventivnopreventivno
tradi
cion
alno
Izlazak nakvar
Izlazak nakvar
događaj
otkrivanjekvara
otkrivanjekvara
stanjestanje
RCM
pregledpregled
prediktivnoprediktivno
CBM
dijagnostikadijagnostikaproaktivno
opremaoprema
Održavanje fokusirano na ponašanje – PFM
Org
aniz
acija
Proces
Podaci
događajotkrivanje
kvaraotkrivanje
kvaraIzlazak na
kvarIzlazak na
kvar
pregledpregled
prediktivnoprediktivno
korekt.korekt.
prevent.prevent.stanjestanje
opremaoprematra
dici
onal
. RCM
CBM
dijagnostikadijagnostikaproakt.
Održavanje fokusirano na ponašanje
43
Što je PFM (Održavanje fokusirano na ponašanje) ?
ODRŽAVANJE FOKUSIRANO NA PONAŠANJE - PFM je sveobuhvatna
strategija održavanja koja ističe razumijevanje mehanizama kvara, mjerenja,
interval optimizacije, zadatke prioriteta, povratne veze i korištenje podataka.
PFM prepoznaje potrebu za kontrolom procesa.
Strateški
Taktički
Operacionalan
ZAŠTOUPRAVA
ASSET MENAĐER
ODJEL ODRŽAVANJATKO i KAKO
ŠTO, GDJE i KADA
Misija, kritični ciljevi i svrha održavanja se određuju na izvršnom nivou. Način prikupljanja podataka odozdo prema gore osigurava da su o napredovanju procesa održavanja efikasno upoznati svi nivoi u organizaciji. 44
Što je sve uključeno u PFM?
PFM uključuje sve aktivnosti koje se odnose na održavanje ili ponovo
uspostavljanje kritične funkcije. Tipične aktivnosti održavanja jesu:
– Preventivno održavanje
– Monitoring stanja/inspekcije
– Dijagnostička ispitivanja
– Integrirani monitoring
– Prediktivne aktivnosti
– Zadaci pronalaženja skrivenih kvarova
– Zadaci korekcije i obnove u skladu sa stvarnim stanjem
– Korektivno održavanje
– Zamjene
45
PFM metodologija u 12 koraka
Pomirba i razvoj programa
koraci 8-9
Implementacija
Dokumentacija
koraci 11- 12
Izvođenje
Analize kvara i efekata kvara
(FMEA)
koraci 3-5
Mehanizam starenjakorak 6
vrijemevrijeme
UUčč e
stest . .
kvar
akv
ara
Odabir zadataka i intervala optimizacije
korak 7
Identifikacija granica sistema i kritičnih funkcija
koraci 1-2
Mjerenja
korak 10
46
Razumijevanje: - Procesa starenja- Mehanizma nastanka kvara
Premošćivanje poslovnih problema i tehničkih zahtjeva
47
vrijemevrijeme
Krivulja kadeKrivulja kade
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Odgođeno troOdgođeno troššenjeenje
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Malo poMalo poččetno troetno troššenje s naglim porastomenje s naglim porastom
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Postupno troPostupno troššenjeenje
vrijemevrijeme
vrijemevrijeme
Konstantna uKonstantna uččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
vrijemevrijeme
OpadajuOpadajuććaa uuččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Osnovne krivulje starenja
48
vrijemevrijeme
Krivulja kadeKrivulja kade
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Odgođeno troOdgođeno troššenjeenje
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Malo poMalo poččetno troetno troššenje s naglim porastomenje s naglim porastom
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Postupno troPostupno troššenjeenje
vrijemevrijeme
vrijemevrijeme
Konstantna uKonstantna uččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
vrijemevrijeme
OpadajuOpadajuććaa uuččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Osnovne krivulje starenjaSTRATEGIJE
OBNOVE SU NEUČINKOVITE
49
vrijemevrijeme
Krivulja kadeKrivulja kade
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Odgođeno troOdgođeno troššenjeenje
UUčč e
stest .
kvar
a. k
vara
vrijemevrijeme
Malo poMalo poččetno troetno troššenje s naglim porastomenje s naglim porastom
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Postupno troPostupno troššenjeenje
vrijemevrijeme
vrijemevrijeme
Konstantna uKonstantna uččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
vrijemevrijeme
OpadajuOpadajuććaa uuččestalost kvaraestalost kvara
UUčč e
stal
ost k
vara
esta
lost
kva
ra
Osnovne krivulje starenja – vjerojatnost kvara
Monitoringmože biti vrlo
efikasan ..
50
Interval optimizacije Weibulova krivulja za modeliranje starenja
F(t) = 1- e-[(t-t0)/η]β
– t0 = garantirani period
– η = karakteristika
radnog vijeka ..
– β = faktor oblika
Failure Probability Distribution
0%2%4%6%8%
10%12%14%16%18%
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
Infant Mortality
Random
Wear
Pronounced Wear
Cumulative Failure Probability
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
Infant Mortality
Random
Wear
Pronounced Wear
51
Krivulje iniciranja starenja
0
2
0 5 10 15 20 25
Binarna krivulja
Povećano starenje
OK
Kvar
0
2
0 5 10 15 20 25
Krivulja ubrzanog starenja
Povećano starenje
OK
Kvar
0
2
0 5 10 15 20 25
Krivulja sporog starenja
Povećano starenje
OK
Kvar
0
2
0 5 10 15 20 25
Krivulja intermitiranog starenja
Povećano starenje
OK
Kvar
54
Karakteristike PFM
Fokusirano održavanje
Integriranje najbolje prakse
poslovanja i tehnologije
Optimizacija
Pristup životni ciklus i upravljanje
podacimaMjerenje procesa
i povratne veze
55
Održavanje fokusirano na ponašanje(PFM)
Korist NedostaciPovećana pouzdanost i raspoloživost
Zahtjeva kvalitetno prikupljanje i čuvanje podataka
Reducirani troškovi životnog ciklusa
Mora biti shvaćeno i podržano od najvišeg rukovodstva
Skupljanje podataka je osnova cijelog procesa
Integrira poslovni i tehnologijski pristup održavanju
56
Budući trendovi u održavanju
• Razmjena podataka o kvarovima i nezgodama– Nivo načina i uzroka– Demografija
• Primjena• Vrsta
– Populacija• Modeli starenja nasuprot učestalosti kvara
• Cjelokupna iskorištenost opreme
• Reduciranje rizika
• Ključni pokazatelji uspješnosti– Oprema– Proces održavanja– Troškovi životnog ciklusa
57
Sustav monitoringa visokonaponskog polja elektroenergetskih postrojenja
razvijen je kako bi se moglo u svakom trenutku ocijeniti stanje motrenih aparata
i uređaja, te na temelju istog donijeti valjanu odluku o potrebnoj aktivnosti u
smislu održavanja i daljnje eksploatacije.
Predmetni sustav koncipiran je na osnovi programibilnog kontrolera Compact
RIO (engl Programmable Automation Controller), koji prikuplja rezultate
mjerenja sa senzora ugrađenih na opremi, te ih prosljeđuje do računala
servera.
Rezultati mjerenja obrađuju se na računalu u programu Lab VIEW, koji je
konfiguriran prema konkretnom visokonaponskom polju. Podaci dobiveni
obradom slažu se i spremaju u bazu te se prezentiraju kroz grafičko sučelje na
računalu a kojem je moguće pristupiti i daljinski (lokalna mreža ili internet).
61
Prednji rub sustava čine slobodni signalni kontakti i senzori koji se
ugrađuju na motrenu opremu.
Koriste se standardni senzori za industrijsku primjenu, i to:
• strujni mjerni transformatori,
• shuntovi,
• senzori tlaka,
• PT-100 sonde za mjerenje temperature,
• analogni i digitalni encoderi za snimanje puta i brzina,
• senzori za točku rosišta plina i
• senzori za gustoču plina iostalo.
62
Dinamičke pojave pri jednostavnijim i složenijim sklopnim „operacijama“ prekidača:
- struja glavnog strujnog kruga,
- struje upravljačkih svitaka,
- brzine i hodovi kontakata i/ili mehanizma,
- promjena hidrauličkog tlaka,
- sklopna vremena u krugu glavnih kontakata i pomoćnih kontakata signalnih sklopki i
- promjene pomoćnog napona.
Pojave u svezi s radom motora (hidraulične crpke ili za napinjanje uklopne opruge):
- struja i vrijeme rada i
- učestalost prorade ovisno o sklopnom stanju prekidača.
Statusne veličine u svezi stanja prekidača:
- stanja kao što su sklopno stanje glavnog i pomoćnih strujnih krugova, napetosti opruge,
prisutnosti i veličine pomoćnih napona, rad grijača,
- prorada blokada prekidača,
- tlak, točka rosišta, temperatura i gustoća SF6 plina i
- temperatura upravljačkog ormarića i okoline i ostalo.
Trendovi vezani uz dinamiku i smjer promjena izmjerenih veličina na prekidaču:
- promjene hodova i kumulativ (I2 t) isklopne struje (trošenje kontakata),
- gubitak plina,
- „prelijevanje” ulja u hidrauličkom pogonu i
- promjene sklopnih vremena, oblika struje upravljačkih svitaka, krivulje puta i sl.63
EKSPERTNI SUSTAV
Ekspertni sustav motrenja visokonaponskog prekidača predstavlja
suvremeni način kontrole rada prekidača. Navedenim sustavom može se
većina kvarova (približno 80%) otkriti, identificirati (približno 67 %) pa čak i
predvidjeti, također troškovi održavanja bitno se smanjuju, a pouzdanost
rada prekidača i elektroenergetskog postrojenja u cjelosti se povećava.
64
SENZORI POTREBNI ZA DETEKTIRANJE, IDENTIFICIRANJE ODNOSNO
PREDVIĐANJE OČEKIVANIH KVAROVA NA VISOKONAPONSKOM PREKIDAČU
SENZOR za obvezatnootkriva
kvar
dodatno otkriva
kvar
ukupno
Pogonski napon 20 6 26
Pogonska struja 21 23 44
Put kontakata 47 7 54
Signalna sklopka 33 21 54
Tlak/gustoća plina 38 1 39
Vlažnost plina 4 0 4
Akumulirana pogonska energija 106 19 125
Upravljački napon 46 14 60
Upravljačka struja 20 12 32
Neprekinutost upravljačkog svitka 7 26 33
Napon motora 117 5 122
Struja motora 16 104 120
Napon grijača 6 3 9
Struja grijača 7 2 9
Temperatura okoline 0 24 24
Temperatura pogonskog mehanizma 3 5 8
Temperatura plina u prekidnoj komori 4 34 38
Blokada rada zbog nedostatka pogonske energije 20 92 112
Blokada rada zbog gubitka plina SF6 38 0 38
UKUPNO RAZLIČITIH KVAROVA 553 398 951 65