So sánh các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ cho thiết bị đóng cắt

Các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ cho thiết bị đóng cắt bao gồm đo điện thông thường và các kỹ thuật không xâm nhập TEV, siêu âm, âm thanh và UHF; không có phương pháp đơn lẻ nào phát hiện được mọi khuyết tật trong mọi vỏ bọc. Mục tiêu thực tế không phải là hoàn thành một ô kiểm trên lịch hay thu thập một con số đơn lẻ. Mà là tạo ra bằng chứng đáng tin cậy hỗ trợ cho một quyết định an toàn: tiếp tục vận hành, khắc phục một khiếm khuyết đã xác định, theo dõi một xu hướng, hoặc chuyển thiết bị lên cấp cao hơn để kỹ thuật đánh giá.

Hướng dẫn này được viết dành cho các chủ sở hữu, đội ngũ EPC, kế hoạch bảo trì, kỹ sư vận hành thử và nhân viên thu mua làm việc với tủ điện trung thế KYN28. Tài liệu này giải thích về phạm vi, công tác chuẩn bị, thực hiện hiện trường, giải thích kết quả và lập báo cáo. Tài liệu này không thay thế cho sách hướng dẫn thiết bị, thông số kỹ thuật của dự án, quy trình thao tác điện được phê duyệt hoặc phán đoán của nhân viên điện có chuyên môn.

Tại sao nhiệm vụ này quan trọng

Tình trạng của thiết bị điện chính thay đổi theo tải trọng, chế độ đóng cắt, chu kỳ nhiệt, độ ẩm, ô nhiễm, rung động, lịch sử vận chuyển và bảo dưỡng. Một phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ có kỷ luật đối với quy trình thiết bị đóng cắt chuyển đổi các yếu tố ảnh hưởng đó thành các quan sát có thể so sánh được theo thời gian. Sự so sánh đó thường có giá trị hơn một giá trị đạt chung chung được sao chép từ cấp điện áp khác hoặc thiết kế khác.

Nhiệm vụ này cũng tạo ra một hồ sơ chung cho các nhóm khác nhau. Người vận hành có thể liên kết các cảnh báo và sự kiện với các phát hiện thực tế; các kỹ sư có thể so sánh các giai đoạn, khoang hoặc các thử nghiệm trước đó; các đội ngũ thu mua có thể chỉ định quyền tiếp cận thử nghiệm và tài liệu cho thiết bị mới. Kết quả luôn phải nêu rõ những gì đã được kiểm tra, những gì chưa được kiểm tra và quy tắc nào đã được sử dụng để đưa ra quyết định.

Xác định phạm vi trước khi công việc bắt đầu

Bắt đầu từ quyết định mà công việc phải hỗ trợ. Kiểm tra nghiệm thu sau khi lắp đặt, đánh giá tình trạng định kỳ, xác minh sau bảo dưỡng và điều tra sau một sự kiện bất thường là những công việc khác nhau. Chúng có thể sử dụng các thiết bị tương tự, nhưng chúng cần các ranh giới, dữ liệu so sánh và hành động theo dõi khác nhau.

Xác định chính xác tài sản và cấu hình từ các bản vẽ đã được phê duyệt và dữ liệu trên nhãn thiết bị. Ghi lại cấp điện áp, công suất định mức, nhà sản xuất, kiểu máy, số sê-ri, vị trí, vị trí vòi hoặc máy cắt, bố trí bảo vệ và thiết bị được kết nối. Xem xét các kết quả trước đó, lịch sử sự cố, tải trọng, thao tác đóng cắt gần đây, công việc vận chuyển hoặc sửa chữa, và các khiếm khuyết còn tồn đọng. Nếu không có cơ sở so sánh tương đương, hãy dán nhãn kết quả mới là cơ sở đầu tiên thay vì coi đó là một xu hướng.

Thống nhất tài liệu tham khảo nghiệm thu trước khi xảy ra sự cố hoặc khảo sát. Đó có thể là giới hạn của nhà sản xuất, thông số kỹ thuật của dự án, quy trình của chủ sở hữu, tiêu chuẩn hiện hành hoặc sự so sánh kỹ thuật với các pha tương đương và kết quả lịch sử. Trường hợp các tài liệu tham khảo này khác nhau, hãy ghi lại tài liệu chi tiết và phiên bản áp dụng. Không tự ý đưa ra một giới hạn chung cho thiết bị chưa được xác nhận thiết kế và phương pháp thử nghiệm.

An toàn và kiểm soát công việc

Công việc điện phải do những người có chuyên môn lập kế hoạch và thực hiện. Xác định mọi nguồn năng lượng bình thường, thay thế, cảm ứng và năng lượng dự trữ. Áp dụng quy trình chuyển mạch, khóa an toàn, cách ly, kiểm tra không có điện và nối đất tại công trường phù hợp với công việc. Kiểm soát các thiết bị đang mang điện lân cận và duy trì khoảng cách tiếp cận quy định. Dụng cụ kiểm tra không làm cho việc tiếp cận không an toàn trở nên chấp nhận được.

Một số phương pháp chẩn đoán chủ động cung cấp năng lượng cho một cuộn dây hoặc tích trữ năng lượng trong các mạch điện dung hoặc cảm kháng. Các phương pháp khác là các khảo sát không tiếp xúc được thực hiện trên thiết bị đang vận hành. Hướng dẫn công việc phải phân biệt rõ ràng các điều kiện này. Xác nhận cấp điện áp của thiết bị đo, tình trạng dây dẫn, các tính năng bảo vệ, trạng thái hiệu chuẩn và quy trình phóng điện. Trước khi thay đổi kết nối, hãy xác minh rằng năng lượng tích trữ đã được xả an toàn và các điểm nối đất bảo vệ được khôi phục theo yêu cầu.

Tiêu chí dừng công việc nằm trong kế hoạch. Âm thanh, mùi, áp suất, rò rỉ dầu, khói bất ngờ, chuyển động cơ cấu bất thường, số đọc không ổn định hoặc xung đột giữa bản vẽ và thiết bị thực tế nên kích hoạt việc tạm dừng. Việc bảo tồn bằng chứng và yêu cầu đánh giá kỹ thuật sẽ an toàn và hữu ích hơn so với việc ép hoàn thành quy trình.

Quy trình thực địa từng bước

1. Xác định loại thiết bị, môi trường cách điện, điện áp vận hành và các bề mặt có thể tiếp cận
2. Thiết lập tiếng ồn nền và khảo sát các bảng so sánh
3. Sử dụng nhiều hơn một phương pháp cảm biến khi độ bao phủ khuyết tật không chắc chắn
4. Xu hướng lặp lại các giá trị đọc ở tải và điều kiện môi trường tương tự
5. Chuyển các dấu hiệu đáng tin cậy lên một kế hoạch kiểm tra và thử nghiệm sự cố do kỹ thuật tạo ra

Sử dụng bảng dữ liệu đã chuẩn bị sẵn và ghi lại các quan sát thô tại thời điểm làm việc. Ghi lại điều kiện vận hành, tải trọng khi có liên quan, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ thiết bị, độ ẩm, thời tiết, điện áp hoặc dòng điện kiểm tra, cách sắp xếp dây dẫn, dải đo của thiết bị và thời gian đã trôi qua. Các bức ảnh phải thể hiện được bối cảnh và các điểm kiểm tra mà không làm lộ các chi tiết nhãn mác mang tính bảo mật hoặc không đọc được.

Tính lặp lại là một bước kiểm tra chất lượng. Khi một giá trị hoặc mẫu xuất hiện bất thường, trước tiên hãy kiểm tra nhận dạng tài sản, điểm không của thiết bị hoặc tính năng tự kiểm tra, tiếp xúc của dây dẫn, vị trí cảm biến, dải đo đã chọn và trạng thái thiết bị. Lặp lại bằng cách sử dụng cùng một thiết lập được kiểm soát. Không liên tục vận hành một cơ chế hoặc áp dụng thêm ứng suất điện khi nghi ngờ có hư hỏng đang hoạt động.

Cách giải thích các kết quả phát hiện

Việc diễn giải cần chuyển từ chất lượng dữ liệu sang tình trạng thiết bị. Trước tiên, hãy hỏi xem quan sát đó có thực tế và có thể tái tạo được hay không. Sau đó, so sánh các pha tương đương, các khoang giống hệt nhau, các hồ sơ trước đây, kết quả từ nhà máy và mô hình dự kiến của nhà sản xuất. Cuối cùng, hãy xem xét bối cảnh vận hành: tải trọng, nhiệt độ, độ ẩm, vị trí đầu phân áp, điện áp điều khiển, các sự cố gần đây và việc bảo trì đều có thể làm thay đổi kết quả đọc mà không đại diện cho cùng một cơ chế hỏng hóc.

Tách biệt quan sát khỏi chẩn đoán. “Pha giữa ấm hơn các pha bên ngoài dưới cùng dòng điện” là một quan sát. “Đã xác nhận kết nối lỏng lẻo” là một chẩn đoán có thể cần kiểm tra, đo điện trở hoặc bằng chứng khác. Các báo cáo giữ vững sự phân biệt này sẽ dễ xem xét hơn và ít có khả năng gây ra sự cố mất điện không cần thiết hoặc bỏ sót lỗi.

Sử dụng bằng chứng bổ sung khi hậu quả là đáng kể. Tình trạng trực quan, chụp nhiệt điện, kết quả kiểm tra điện, phân tích dầu, hồ sơ bảo vệ, lịch sử vận hành và dấu vết cơ học trả lời cho các câu hỏi khác nhau. Sự thống nhất giữa các phương pháp độc lập làm tăng mức độ tin cậy. Mâu thuẫn cần phải được điều tra thay vì bị san bằng lấy trung bình.

Các lỗi phổ biến làm giảm chất lượng dữ liệu

• Áp dụng giới hạn chung: thiết kế, cấp điện áp, phương pháp thử nghiệm và tiêu chí của nhà sản xuất có thể khác nhau.
• Đang thay đổi thiết lập: Các điểm kiểm tra, góc cảm biến, vị trí vòi hoặc cơ sở tính toán không nhất quán sẽ phá hủy tính khả so sánh.
• Bỏ qua môi trường và tải trọng: Nhiệt độ, độ ẩm và điều kiện hoạt động có thể giải thích sự thay đổi rõ rệt.
• Kiểm tra sai biên: các cáp được kết nối, thiết bị chống sét lan truyền, mạch biến dòng (CT) hoặc các đường dẫn song song có thể ảnh hưởng đến kết quả.
• Chỉ lưu giá trị cuối cùng: các giá trị đo thô, vết tích, ảnh chụp và điều kiện là cần thiết cho việc xem xét trong tương lai.
• Buộc hoàn thành: tiếng ồn bất thường, rò rỉ hoặc hànhvi không ổn định phải kích hoạt việc dừng công việc và báo cáo cấp trên.

Từ kết quả phát hiện đến hành động bảo trì

Mỗi phát hiện đều cần có một phương án xử lý. Các danh mục hữu ích bao gồm chấp nhận đưa vào vận hành, theo dõi theo khoảng thời gian xác định, khắc phục trước khi đóng điện, điều tra trong lần đại tu kế hoạch tiếp theo, hoặc đưa ra khỏi vận hành để kỹ thuật đánh giá khẩn cấp. Chỉ định một người phụ trách và ngày đáo hạn. Nếu công việc khắc phục được thực hiện, hãy lưu giữ cả dữ liệu hiện trạng (as-found) và dữ liệu sau khi sửa chữa (as-left) thay vì thay thế bản ghi ban đầu.

Đặt khoảng thời gian tiếp theo dựa trên rủi ro. Cần xem xét mức độ quan trọng của tài sản, chế độ vận hành, môi trường, tuổi thọ, các sự cố trước đó, tính sẵn có của phụ tùng và hậu quả của việc hỏng hóc. Một tài sản rủi ro thấp ổn định có thể giữ nguyên chương trình thông thường; các xu hướng bất lợi, ô nhiễm nặng, vận hành lặp đi lặp lại hoặc sự cố có thể là lý do để thực hiện công việc có mục tiêu sớm hơn. Hãy ghi chép lại lý do để người lập kế hoạch tiếp theo hiểu được quyết định này.

Các cân nhắc về thiết kế và mua sắm

Các dự án mới có thể giúp cho việc bảo trì trong tương lai trở nên an toàn và nhanh chóng hơn bằng cách xác định các điểm tiếp cận, điểm cô lập, đầu cực kiểm tra, cảm biến, cửa sổ quan sát, cơ cấu nâng, tài liệu và dữ liệu cơ sở ngay trong quá trình mua sắm. Cấu hình của Thần Hằng (Shenheng) Tủ điện trung thế KYN28 cần được xem xét dựa trên sơ đồ đơn tuyến của dự án, môi trường, triết lý bảo vệ và năng lực bảo trì. Các thông số định mức và tính năng cuối cùng phải luôn được xác nhận trong báo giá kỹ thuật đã được phê duyệt.

Rộng hơn phóng điện cục bộ trong thiết bị đóng cắt cung cấp quy trình gốc cho chủ đề này. Việc giữ cho trang mới tập trung vào các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ cho thiết bị đóng cắt giúp trang này không cạnh tranh với hướng dẫn tổng quát hơn đồng thời củng cố cùng một cụm kỹ thuật.

Những nội dung cần có trong một báo cáo chuyên nghiệp

Xác định dự án, địa điểm, tài sản, nhà sản xuất, kiểu máy, số sê-ri, thông số định mức, vị trí và ranh giới thử nghiệm. Nêu rõ mục đích, quy trình chi tiết và tài liệu tham khảo. Ghi lại nhãn hiệu và kiểu máy của thiết bị, số sê-ri, ngày hết hạn hiệu chuẩn, phụ kiện, cấu hình thử nghiệm hoặc khảo sát, trạng thái vận hành và điều kiện môi trường.

Trình bày kết quả thô trước khi có các giá trị đã hiệu chỉnh hoặc đã tính toán. Bao gồm các tệp vết (trace), hình ảnh nhiệt và khả thi, sơ đồ kết nối và các ngoại lệ nếu có liên quan. Giải thích mọi hiệu chỉnh và giả định. Phần kết luận phải liệt kê các thực tế đã quan sát, cơ sở chấp nhận, giải thích, hạn chế, các hành động được khuyến nghị, người phụ trách chịu trách nhiệm và ngày hoàn thành bắt buộc. Đính kèm biên bản kiểm tra xác nhận tình trạng sau khi sửa chữa.

Các hướng dẫn kỹ thuật liên quan

• Thí nghiệm điện trở cách điện tủ điện phân phối
• Bảo trì phòng ngừa thiết bị đóng cắt

Các tài liệu tham khảo về độ an toàn và chất lượng trung tính

Sử dụng các phiên bản và yêu cầu do dự án và nhà sản xuất thiết bị chỉ định. Các tài nguyên trung lập này là điểm khởi đầu cho an toàn điện, tiêu chuẩn bảo trì và khả năng truy xuất nguồn gốc hiệu chuẩn:

• Hướng dẫn an toàn điện năng của OSHA
• Tổng quan về các tiêu chuẩn ANSI/NETA
• Dịch vụ hiệu chuẩn NIST

Tổng quan video

Các câu hỏi thường gặp

Mục đích chính của các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ đối với thiết bị đóng cắt là gì?

Các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ cho thiết bị đóng cắt bao gồm đo điện thông thường và các kỹ thuật không xâm nhập TEV, siêu âm, âm thanh và UHF; không có phương pháp đơn lẻ nào phát hiện được mọi khuyết tật trong mọi vỏ bọc.

Công việc này có thể được hoàn thành trong khi thiết bị đang có điện không?

Câu trả lời phụ thuộc vào phương pháp. Quan sát không tiếp xúc có thể được thiết kế cho thiết bị đang vận hành, trong khi việc đấu nối, kiểm tra bên trong, điều chỉnh và hầu hết các thử nghiệm điện đều yêu cầu cô lập. Sử dụng quy trình đã được phê duyệt của công trường và nhân sự đủ trình độ.

Một kết quả bất thường có đủ để loại bỏ thiết bị không?

Không. Trước tiên, hãy xác minh nhận dạng tài sản, cấu hình, thiết bị đo, kết nối, điều kiện môi trường và độ lặp lại. Một kiểu bất thường liên tục phải được đánh giá bằng hướng dẫn của nhà sản xuất, lịch sử và bằng chứng bổ sung.

Báo cáo cuối cùng nên bao gồm những gì?

Ghi lại tài sản, mục đích, phương pháp, thiết bị và tình trạng hiệu chuẩn, điều kiện vận hành hoặc cách ly, môi trường, kết quả thô, hình ảnh hoặc dấu vết, cơ sở chấp nhận, khiếm khuyết, các hành động và tình trạng sau khi thực hiện.

Danh sách kiểm tra cuối cùng

• Danh tính tài sản, cấu hình và mục đích công việc đã được xác nhận.
• Nhân sự đủ điều kiện, ranh giới cách ly hoặc làm việc trực tiếp và các biện pháp kiểm soát năng lượng được lưu trữ phải được ghi chép lại.
• Nhạc cụ và phụ kiện phù hợp, đã được kiểm tra và trong thời hạn hiệu chuẩn.
• Dữ liệu thô, môi trường, điều kiện vận hành và thiết lập thử nghiệm được ghi lại.
• Kết quả được so sánh trên cơ sở tương đương bằng cách sử dụng tài liệu tham khảo chính xác.
• Các kết quả bất thường được xác minh an toàn và được gán một hành động rõ ràng.
• Các kết nối tạm thời được tháo bỏ và tình trạng sau khi lắp đặt được kiểm tra độc lập.

Do đó, một chương trình phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ mạnh mẽ cho thiết bị đóng cắt là một quy trình ra quyết định có thể lặp lại. Nó bảo vệ con người trước tiên, lưu giữ các bằng chứng đáng tin cậy và liên kết mỗi quan sát với một hành động bảo trì hoặc đóng điện thực tế.