xÁT – transzformátor, transzformátor megszakító és mérőváltó állapot tényező szakértői rendszer Tóth György y gy – E.ON Németh Bálint – BME VET
Kii d lá – amink Kiindulás i k van: Primer diagnosztikai és karbantartási stratégiák
Egymásra épülő, összefüggő rendszer
A projekt j k ffeladata: l d • A primer diagnosztikai irányelvek kritikai felülvizsgálata • Miben haladt előre a világ? • Mi az, amit át kellene venni? • Mi az, amit máshogy kellene végezni, vagy el kellene hagyni? • Komplex szakértői döntéstámogató rendszer kifejlesztése, kidolgozása • A szükséges adatbázis adatbázis, tudásbázis struktúra meghatározása • Berendezés specifikus modellek, health-index megalkotása NaF/KöF transzformátorra, NaF megszakítóra, NaF mérőváltóra az összehasonlíthatóság érdekében érdekében. • Komplex szakértői rendszer elkészítése • Adatbázis struktúra kialakítása, algoritmizálása a meglévő di diagnosztikai, tik i kkarbantartási b t tá i adatok d t k alapján. l já • A döntéstámogató rendszer validálása, működési vizsgálata • Javaslattétel a jövőbeni működési módjára
A projekt j k célja élj – elvárt l á eredmények: d é k • Korszerű, hatékony diagnosztikai irányelvek és
stratégiák kialakítása • Megfelelő élettartam management • Költséghatékony diagnosztika és karbantartás
• A mérnöki gondolkodást, gondolkodást a gazdai gondoskodást segítő
döntéstámogató rendszer • Diagnosztikai, üzemeltetési adatok megfelelően strukturált
rendszerben, könnyen hozzáférhetően • Megalapozottabb döntések a health-indexek segítségével • Arra és ott költünk költünk, ahol szükséges. szükséges
Javítás Degenerálódott, Degenerálódott Megbízhatatlan eszközök
(Ilyen volt – ilyen lesz) 5
felújítás csere
Megbízható, jól Megbízható működő berendezések
(Ilyen volt – ilyen lesz)
Áttekintés • A Rendszer jelentősége • Állapotjellemzők Á • MérőTranszformátor
Állapot Tényező szakértői rendszer
• Transzformátor Állapot
Tényező szakértői rendszer
• Megszakító Állapot
Tényező szakértői rendszer
• Kiértékelés lehetőségei
Asset management egy… egy dzsungel?
Theory
?
Practice
Bevezetés • Gazdasági vonatkozás: Beruházási költség Profit teremtő képesség Termelői és fogyasztói elszámolási rendszer • Életkoron alapuló p eszköz menedzsment ÁLLAPOTFÜGGŐ karbantartás • Méréseken alapuló állapotfelmérés: • Felújítás, javítás, karbantartás, csere • Transzformátor,, Mérőtranszformátor,, Megszakító g
Állapot Tényező szakértői rendszer (TÁT, MTÁT, MÁT): • Ismert diagnosztikai módszerek alapján • Készülék jelenlegi állapotát írja le • Cél: üzemzavarok elkerülése a rendszer zavartalan működése érdekében, gazdaságos üzemeltetés
TÁT: Transzformátor Állapot Tényező MTÁT: MérőTranszformátor Állapot Tényező MÁT: Megszakító Állapot Tényező - Szakértői rendszer - Tanszéki fejlesztés a Health Index szakértői rendszeren alapul alapul, a hazai viszonyoknak megfelelően. (Szabványok és a diagnosztikai gyakorlat alapján) - Transzformátor mint a legbonyolultabb és legösszetettebb berendezés alapján került lefejlesztésre a MÁT és az MTÁT.
A szakértői rendszer általános • Cél: objektív j összehasonlíthatóság g • Állapotjellemzők: - Üzemi jellemzők - Környezeti jellemzők
A szakértői rendszer Üzemi állapotjellemzők
Üzemi állapotjellemzők: azon paraméterek vagy diagnosztikai g eredmények y amelyeket y közvetlenül befolyásol a berendezés üzemében bekövetkezett változás (p (pl.: terhelés))
A szakértői rendszer Üzemi állapotjellemzők • Hibagáz analízis • Olajvizsgálat j g • Furántartalom • Thermovízió • Terhelési adatok • Szigetelési ellenállás • RVM • Dielektromos veszteségi tényező, kapacitás • Rövidzárási impedancia mérés
A szakértői rendszer Üzemi állapotjellemzők
Hibagáz analízis Vizsgált paraméter
Karakter
Súl
Csopo
y
rt súly
X1
X2
H2
6
300
4
CH4
11
30
3
C2H6
5
5
3
C2H4
3
10
3,5
C2H2
1
2
5
CO
100
300
1
CO2
100
900
2
Összes éghető gáz
126
692
5
0
1
5
isztika
O2+N2
10
13
A szakértői rendszer Környezeti állapotjellemzők
Környezeti állapotjellemzők azon paraméterek, amelyek l k nem kö közvetlenül tl ül h hatnak t kab berendezés d é üzemére.
14
A szakértői rendszer Környezeti állapotjellemzők
Általános állapot Berendezés kora Karbantartási előzmények Hálózati elhelyezkedés Éghajlati tényezők, káros atmoszférikus hatások
A szakértői rendszer Környezeti állapotjellemzők
Berendezés kora
i 1
Vizsgált jellemzők Kor [év]
Wi 1
Pi
Si
33 > P1 ≥ 7
1
5 > P1 > 40
0
TÁT szakértői rendszer Állapotjellemzők összefoglalás #
Transzformátor állapotjellemzői
Kj
Állapot
Megbízhatóság
1
Hibagáz analízis
10
0-1
0-100
2
Általános olajvizsgálat
8
0-1
0-100
3
Visszatérő feszültség időállandó szerinti eloszlása
7
0-1
0-100
4
Tekercs szigetelési ellenállás és abszorpciós tényező
8
0-1
0-100
5
Kapacitás és veszteségi tényező mérése
7
01 0-1
0 100 0-100
6
Infrakamerás vizsgálatok
7
0-1
0-100
7
Általános állapot
8
0-1
0-100
8
Berendezés kora
8
00-11
00-100 100
9
Karbantartási előzmények
6
0-1
0-100
10
Hálózatban való elhelyezkedés
4
0-1
0-100
11
Üzemelési előzmények y
8
0-1
0-100
12
Éghajlati tényezők, káros atmoszférikus hatások
4
0-1
0-100
13
Furán tartalom vizsgálata
6
0-1
0-100
14
Rövidzárási impedancia mérése
6
00-11
00-100 100
MTÁT szakértői rendszer Állapotjellemzők összefoglalása Csoport
Kj
• Hibagáz analízis (HGA)
10
• Általános Ált lá olajvizsgálat l j i ál t
8
• SF6 gáz vizsgálat
8
• Tekercs szigetelési ellenállás
8
• Dielektromos veszteségi tényező és részleges kisülések mérése
7
• Általános állapot
6
• Berendezés kora
9
• Karbantartási előzmények
6
• Környezeti jellemzők
4
Mérőtranszformátorok é őt a s o áto o sajátossága sajátosságai • Magyarországon gy g csak HGA-t végeznek g • Hibabehatárolás a jellemző gázarányok alapján is
lehetséges!
Hibakód PD D1 D2 T1 T2 T3
Jellemző gázarányok C2H2/C2H4 CH4/H2 nem jellemző <0,1 >1 0,1...0,5 0,6...2,5 0,1...1 nem jellemző nem jellemző >1 <0,1 >1 <0,2 >1
C2H4/C2H6 <0,2 >1 >2 <1 1...4 >4
Durva behatárolás Hibakód
C2H2/C2H4
CH4/H2
C2H4/C2H6
PD
-
< 0,2
-
D
> 0,2
-
-
T
< 0,2 02
-
-
MÁT szakértői ké ői rendszer d • A MÁT paramétercsoportjai: • Olajos (pl. átütési feszültség) • Vezetési (pl. átmeneti ellenállás) • Szigetelési S i t lé i (pl. ( l szigetelők i t lők állapota) áll t ) • Statikus (pl. tartószerkezet állapota) • Dinamikus (pl. érintkezők maximális sebessége) • Hajtási H jtá i (pl. ( l rugó ó felhúzási f lhú á i idő) • Kondenzátor (pl. veszteségi tényező) • SF6 (pl. gáznyomás) • Szekunder berendezések (pl. szekrény tisztasága) • Egyéb szemrevételezési (pl. környezet állapota) • A kritikussági paramétercsoportok: • Áramterhelési (pl. zárlati integrál) • Korral járók (pl. karbantartások száma) • Hálózati (p (pl. zárlati teljesítmény) j y) • Meteorológiai (pl. éves csapadékmennyiség)
Számítási módszer 1., Besorolási érték (Si) hozzárendelése a 1 vizsgált fizikai értékhez (pl.: Olaj határfelületi feszültség = 25mN/m 25mN/m, S1 =0 =0,4167 4167 ) É Éves á átlagos középhőmérséklet ö é ő é é besorolása
Határfelületi feszültség besorolása 1.2
1.2
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
04 0.4
0.4
0.2
0.2
0 10
22
35
45
0 0
1
10
30
35
40
Számítási S á tás módszer óds e 2., Az állapotjellemző p j értéknek megfelelő g súlyozás y kialakítása (pl.: Átütési feszültség W1=4) 3., Állapotjellemző faktor számítása (pl.: Általános olajvizsgálati faktor AOF) 5
AOF
S W i
i 1
i
5
W i 1
i
S á í á i módszer Számítási ód 4., Az állapotjellemzőnek megfelelő súlyozás (Ki) 4 figyelembevétele (pl.: Olajvizsgálat K1=8) 5 Teljes TÁT 5., TÁT, MTÁT MTÁT, MÁT számítása a következő képlettel K TÁTf K TÁTf K TÁTf 5
TÁT 0,5
10
i
i 1
i
5
4 K i 1
i
0,3
14
i
i 6
i
10
4 K i 6
i
0,2
i
i 11
i
14
4 K i 11
i
Az állapotjellemző csoportok súlyozásának mértéke attól függ függ, hogy az adott jellemző(k) milyen mértékben felelősek az adott eszköz meghibásodásáért g ((statisztikai alapon) p ) 6.,TÁT, MTÁT, MÁT értékelés
Számítási módszer - A hiányzó adatok és/vagy eltérő időpontban
rendelkezésre álló adatok kezelési módszere valószínűségi számítás alapján történik. - Egyenletes gy eloszlású valószínűségi g változó ((best case, worst case) - Az eredmény is egy valószínűségi változó normális eloszlással, szórása a rendelkezésre álló adatoktól függ.
Számítási módszer
Számítási módszer A TÁT, Á MÁT Á és MTÁT Á a készülék általános p adja j meg. g Amennyiben y valamely y állapotát paraméter nem éri el a szabvány szerinti minimum értékét, értékét a rendszer „riasztást riasztást” ad, ad hiszen a teljes xÁT érték adhat „jó” minősítést de az adott „hiba minősítést, hiba” kritikus is lehet. Ennek kezelésére vezettük be a kritikus paraméterek megjelölést.
Számítási módszer Kritikus p paraméterek,, azon p paraméterek amelyek y leromlása önmagában is a transzformátor meghibásodását okozhatja • Hibagáz analízis (HGA) • Olaj vizsgálat • Általános állapot • Szigetelési ellenállás, abszorpciós tényező • Visszatérő feszültség mérés (RVM) • Kapacitás, dielektromos veszteségi tényező (tg)
27
Besorolás, eredmények y
2
3
4
5
6
7
+
+
+
+
+
+
+
olajvizsgála
+
+
+
+
+
+
visszatérő feszültség (RVM)
+
+
+
+
+
+
hibagáz analízis
szigetelési ellenállás, abszorpciós tényező
+
+
kapacitás, dielektromos veszteségi tényező
+
+
9
1
DÁTUM:
8
Rendelkezésre álló adatok
+
infrakamerás vizsgálatok általános állapot kor
+ +
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
karbantartási előzmények hálózati elhelyezkedés terhelési adatok éghajlat furán tartalom rövidzárási impedancia mérés
+
Besorolás eredmények Besorolás, TÁT eredmények
Rendelkezésre álló adatok száma: 16 Ö Összes adatbemenetek d tb t k száma: á 139
Kiértékelési ((műszaki és g gazdasági) g) és ábrázolási lehetőségek
Kiértékelési lehetőségek, g eredmények y • Nagy számú minta alapján határértékeket és tapasztalati
szórást mondhatunk a következő paraméterekre: - Javítások (helyszíni,gyári) TÁT/MTÁT/MÁT változás - Elérhető legmagasabb TÁT/MTÁT/MÁT - Átlagos TÁT/MTÁT/MÁT csökkenés üteme - Különböző üzemzavarok TÁT/MTÁT/MÁT szintjei • Ekkor a TÁT/MTÁT/MÁT csökkenés üteme és üzemzavari TÁT/MTÁT/MÁT szintek alapján becsülhető a jövőbeli állapot és tervezhető a karbantartások ideje és milyensége.
Ö Összefoglalás f l lá • Kiértékelő rendszer • Összehasonlíthatóság Ö
(műszaki gazdasági) (műszaki, • Állapotfüggő p gg karbantartás
tervezés támogatás • Költség optimalizáció
KÖSZÖNJÜK Ö Ö Ü A FIGYELMET!
Elérhetőségek: Budapest, 1111, Egry J. u. 18. tel.: 1-463-2784, fax.: 1-463-3231 e-mail: e mail:
[email protected]
