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

VELIKI KVAR

10

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

MALI KVAR

Istjecanje ulja istjecanje plina SF6

12

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

RCM karakteristike

čuvanjefunkcije

specijaliziranizadaci

fokusiranona dominantne

uzroke

36

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

Weibulov model učestalosti kvara

52

Model predviđanja početnog kvara

53

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

58

59

60

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