Implementace Condition Based Managementu elektroizolačních systémů

Ing. Michal SVOBODA

Disertační práce

Anotace:

Rostoucí nároky na hospodárnost provozu elektrizačních soustav nutí provozovatele elektrických strojů a zařízení efektivně investovat prostředky do údržby a obnovy. Provozovatelé potřebují pro správná a ekonomicky efektivní rozhodnutí detailní technické podklady, aby byly jejich prostředky vynakládány účelně. Předložená práce popisuje metodiku získávání a vyhodnocování informací o elektrických strojích, respektive jejich elektroizolačních systémech za provozu. První kapitola je zaměřena na ekonomické aspekty provozu elektrických strojů se zaměřením na výkonové transformátory. Jsou zde diskutovány jednotlivé části asset managementu, z nichž je dále věnována pozornost střednědobému horizontu. Provoz transformátorů má oproti jiným zařízením určitá specifika, která jsou zde též popsána. Druhá kapitola práce popisuje obecně životnost elektroizolačních systémů. Degradační mechanismy, které tyto systémy ovlivňují, jsou v této kapitole kvalitativně i kvantitativně hodnoceny. Dále je popisována metodika sestavení modelů odolnosti elektroizolačních systémů vycházející z degradačních činitelů, včetně základního statistického zpracování. Důraz je kladen zejména na modely odolnosti, které jsou využitelné v systémech prediktivní údržby. Obecná metodika je dále konkrétně aplikována na elektroizolační systém výkonových transformátorů. Na základě konstrukčního uspořádání jsou určena citlivá místa a hodnocena jejich odolnost vůči nejvýznamnějším degradačním vlivům. Tato metodika je popsána obecně a následně doložena praktickými experimenty, jejichž závěrem jsou komplexní modely odolnosti využitelné v systémech prediktivní údržby. Tyto modely jsou následně využívány v programu pro výpočet zbytkové životnosti elektroizolačního systému. Je zde popsán postup získávání dat, matematického zpracování a zobrazení výsledků. Správnost metodiky výpočtu i sestavení modelů je prokázána ověřovacími experimenty.

Abstract:

Growing demand on efficient operation of the electrical grids is driving the operators of electrical machinery and equipment to efficiently invest into maintenance and renewal of operated assets. For accurate and cost-effective decisions operators need detailed technical backgrounds to effectively spent their funds. The presented thesis describe the methodology of data acquisition and evaluation of information on electrical machines or their electrical insulation systems in operation respectively. The first chapter focuses on the economic aspects of the operation of electrical equipment with focus on power transformers. Different parts of asset management is discussed, a particular attention is paid on medium-term asset management. The operation of power transformers has specific issues among other devices. Those specific issues are also addressed. The second chapter describes the endurance of electrical insulation systems in general. The degradation phenomena which affect those systems are qualitatively and quantitatively evaluated in this chapter. Than a methodology of building endurance models of electrical insulating systems which are based on the physical degradation factors. A special attention is paid to models which are usable for predictive maintenance systems. The general methodology is further specifically applied to the electrical insulation system of power transformers. Based on the structural arrangement and real geometry, the sensitive places are evaluated. Derived endurance models are further applied on real experiments and complex endurance models for predictive maintenance aplictions are obtained. These models are used in the programs for calculating the residual life of electrical insulating system. The procedure of data acquisition, mathematical processing and displaying is also described. Verification of the methodology is proved by validation experiments.

Klíčová slova

transformátor, CBM, asset management

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2017

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Elektrotechnika