Automatický centrální monitoring stavu zařízení vvn a zvn PS

(Systém ACM)

Trendy elektroenergetiky v evropském kontextu17.-18.4.2013

ČEPS, a.s., Petr Spurný, vedoucí oddělení Koncepce údržby a standardizace

Obsah

Co je to ACMPředpoklady řešeníHlavní funkcionality a jejich příkladyVýčet cílů = výstupů a přínosů ACMStav před a po skončení projektuZávěr

Co je to ACMACM – automatický centrální monitoring stavu

zařízení vvn a zvn• monitoruje technický stav zařízení • vydává doporučení pro další provoz, změnu obsahu či

intenzity jeho údržby

Co je to ACM – hlavní součásti

SW eSADA= jednoduchý uživatelsky přátelský systém k prohlížení databáze zařízení centrálního

infomačního systému SAP a výsledků monitorování= aktivní analytický a výpočtový systém pro kontrolu,

vyhodnocení provozu a doporučení údržby

SW AROPO (automatické rozpoznání poruch)= automatické rozpoznání zhoršeného provozního stavu zařízení nebo jeho nadměrného nebo nestandardního zatížení

Architektura a zdroje dat

ŘS: U,I, P a Q, stavy (ZAP -VYP), čas, alarmy Zapisovače poruch: detailní analogové křivky (průběh

poruchového děje (obdoba osciloperturbografu) SAP: topologie a evidence zařízení v síti, záznamy poruch a

závad, plánování a vyhodnocování údržby a diagnostiky

Systém pracuje s existujícími daty (DŘS, ochrany, zapisovače poruch…), není třeba pořizovat data,

Vysoká spolehlivost dat – existující data z jiných aplikací Systém je jen SW, nepotřebuje další HW ani komunikační

cesty ACM eviduje a monitoruje VŠECHNA zařízení vvn a zvn

Zdroje dat

Hlavní funkce ACM Krátkodobé :

•odhalení nestandardního chování nebo zatěžování jednotlivých zařízení

Střednědobé :• sledování zatěžování a přetěžování zařízení • sledování poruchovosti a výpočty spolehlivostních parametrů (včetně

modelování křivek stárnutí), • výpočty nepohotovostí částí sítě, • vyhodnocení výkonů a příkonů na předávacích místech, • sledování a vyhodnocování atm. přepětí v síti, • zpracování dat o V a polích R pro určování mezní zatížitelnosti pro DŘ,• modelování strategií údržby, plánování výkonové údržby

Dlouhodobé :• Monitorování tech. stavu a provozní historie zařízení a výpočet jejich

indexu zdraví,•Stanovení priorit zásahů údržby a obnovy podle důležitosti a míry rizika

Moduly pro odhalování závad zařízení MODUL PRURAZ : rozpoznání průrazů vypínačů

při vypínání (odhaleno 11 případů u 9 vypínačů, 4 vypínače vyměněny)

MODUL PREST : rozpoznání předzápalů vypínačů při zapínání (odhalen 1 vypínač)

MODUL QMCAS : rozpoznání nepřípustného zpoždění funkcí mezi póly vypínače (odhaleny 4 vypínače – v 2012 naplánována jejich diagnostika)

MODUL PETAN : rozpoznání proražených polepů kapacitních PTN (odhaleno 6 případů, všechny PTN vyměněny)

MODUL FREK : rozpoznání poruch antirezonančního obvodu kapacitních PTN (nový)

Monitorování nestandardního zatížení MODUL FERO : rozpoznání stavu

ferorezonance v síti (odhaleno 15 polí rozvoden, u 1 změna fyzického uspořádání, u ostatních změna spínací sekvence)

MODUL ASYNCHRON: rozpoznání nesynchronního spínání v síti a monitorování s tím spojeného zatížení průchozím proudem

MODUL SATUR : rozpoznání nasycení jader PTP, které může mít za následek nesprávnou reakci a funkci ochran

MODUL PREP: monitorování provozních přepětí a rozpoznání přepětí neúměrně namáhajících izolaci

MODUL NARAZ: monitorování zatížení transformátorů nárazovým proudem

Monitorování zatížení zkratovým proudem MODUL ZKRAT : monitorování

zatížení zařízení průchodem zkratového proudu

MODUL VPROUD : monitorování proudů vypnutých vypínačem – výpočet ∑i2t a porovnání s limitní hodnotou

Index zdraví (technické kondice) zařízení

IZ vychází ze:

Stáří zařízení (W1) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4)

Kumulativní zatížení zařízení (W2) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4)

Aktuální stav zařízení (W3) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4)

Provozní historie zařízení (W4) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4)

Historie technologického typu (W5) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4)

Udržovatelnost a opravitelnost typu (W6) Skupinový index (nabývá hodnot 1-

4)

Celkový normovaný index zdraví IZnorm (nabývá hodnot 25 - 100)

Základní vizualizace indexu zdraví

Index zdraví se používá k vydání rozhodnutí o očekávané spolehlivosti, opravě, výměně nebo vyřazení daného zařízení - (barevný symbol na mapě).

Podle indexu zdraví se též řídí způsob a intenzita údržby.

Zásady stanovení ID:A. Pro výpočet jsou rozhodující tzv. „hlavní a odvozené váhové

objekty“, jejichž hranice jsou dány algoritmy vypínání ochran. B. Jednotlivé hlavní váhové objekty (vedení, transformátory a

tlumivky) jsou posuzovány podle toho, jakou má jejich výpadek (porucha) dopad na :

• Okolní subjekty (16 kritérií)• Vlastní PS (8 kritérií)

C. Váhy jednotlivých dopadů z ad B) jsou určeny skupinou expertů ČEPS pomocí stanovení důležitosti prostřednictvím ankety

D. Váhy odvozených objektů (všechny části rozvoden) jsou určeny výpočtem z hlavních váhových objektů

E. Každé zařízení přebírá váhu váhového objektu, na kterém právě stojí, a do výpočtu je zahrnuta i doba potřebná pro obnovení přenosu v daném místě

Výpočet indexu důležitosti

Výčet výstupů a přínosů ACM

1. Prevence poruch zařízení PS (prevence výpadků přenosových objektů)

2. Poskytování dat pro analýzu příčin poruch zařízení PS, umožňuje ve většině případů dopátrat se příčiny, vést expertní jednání s výrobci (vč. reklamací) a předejít dalším poruchám podobného druhu

3. Výpočty (ne)pohotovosti jednotlivých částí sítě vč. poskytování dat pro řešení příčin výpadků vedení PS - zejména úspěšných OZ

4. Poskytování vstupních dat a doporučení pro plánování výměn (obnovy) zařízení PS optimalizace technické životnosti ve vztahu ke střední očekávané životnosti skupiny zařízení

Výčet výstupů a přínosů ACM5. Generování doporučení pro plánování údržby zařízení

PS a modelování nákladů různých strategií

6. Stanovení limitů zatěžování přenosových objektů pro dispečerské řízení

7. Poskytování vstupních dat pro řízení rizik v ČEPS, a.s.

8. Kontrola příkonů a výkonů v předávacích místech, poskytování vstupních dat pro optimalizaci smluv o předávaných příkonech a výkonech

9. Vedlejší efekty – Kontroly a opravy ve zdrojích dat (SW i hardwarově) a uživatelsky intuitivní náhledy na všechna zdrojová data

Využití výsledků ACM

SW v oblasti AM před projektem ACM

Schéma ACM po ukončení projektu

Závěr

DALŠÍ POSTUP• „Doladění“ hotových částí podle výsledků praktického provozu• Údržba systému zejména s ohledem na nová zařízení instalovaná nebo

vyměněná v PS• Vývoj nových funkcí (např. automatické hlídání izolačních stavů, zahrnutí

výsledků leteckých revizí vedení)• Vznik nového subsystému Vedení, kde se kombinují data z výsledků a

nálezů údržby s evidenčními daty a dostupnými informacemi z ACM• Podpora plánování údržby na základě skutečného stavu zařízení co do

obsahu i do nákladů

Systém ACM je funkční, vykazuje přínosy a sbírají se zkušenosti z jeho provozu

Děkuji za pozornostDotazy?