1

dr inż. Paweł Zydroń

dr inż. Paweł Zydroń

Katedra Elektrotechniki

Katedra Elektrotechniki

i Elektroenergetyki AGH

i Elektroenergetyki AGH

budynek

budynek

B

B

-

-

1, p. 109

1, p. 109

e

e

-

-

mail

mail

:

:

[e-mail]

[e-mail]

DIAGNOSTYKA

DIAGNOSTYKA

W ELEKTROENERGETYCE

W ELEKTROENERGETYCE

Diagnostyka w elektroenergetyce

Diagnostyka w elektroenergetyce

Wykład I

Wykład I

Wprowadzenie do przedmiotu

Wprowadzenie do przedmiotu

dr inż. Paweł Zydroń

dr inż. Paweł Zydroń

AGH, Kraków

AGH, Kraków

-

-

2011

2011

Plan wykładu

1.

1.

Organizacja zajęć, wymagania

Organizacja zajęć, wymagania

2. Przegląd literatury przedmiotu

2. Przegląd literatury przedmiotu

3. Strategie eksploatacji urządzeń

3. Strategie eksploatacji urządzeń

elektoenergetycznych

elektoenergetycznych

–

–

rola i miejsce

rola i miejsce

diagnostyki

diagnostyki

4.

4.

Badania diagnostyczne

Badania diagnostyczne

–

–

definicje, podział, zakres

definicje, podział, zakres

Organizacja zajęć

„

„

Wykłady

Wykłady

–

–

18 godzin lekcyjnych

18 godzin lekcyjnych

6 * po 3 godziny lekcyjne (2 godz. 15 min.):

6 * po 3 godziny lekcyjne (2 godz. 15 min.):

–

–

27.03.2011 godz. 8:00

27.03.2011 godz. 8:00

–

–

09.04.2011 godz. 10:30

09.04.2011 godz. 10:30

–

–

10.04.2011 godz. 10:30

10.04.2011 godz. 10:30

–

–

07.05.2011 godz. 16:00

07.05.2011 godz. 16:00

–

–

21.05.2011 godz. 13:30

21.05.2011 godz. 13:30

–

–

29.05.2011 godz. 10:30

29.05.2011 godz. 10:30

Egzamin I termin: 18.06 godz. 9:00

Egzamin I termin: 18.06 godz. 9:00

Organizacja zajęć

„

„

Laboratorium: 18 godzin lekcyjnych

Laboratorium: 18 godzin lekcyjnych

6 * po 3 godziny lekcyjne (2 godz. 15 min.):

6 * po 3 godziny lekcyjne (2 godz. 15 min.):

–

–

09.04.2011 od godz. 13.30 (

09.04.2011 od godz. 13.30 (

Ćw

Ćw

)

)

–

–

08.05.2011 od godz. 8.00 (

08.05.2011 od godz. 8.00 (

Ćw

Ćw

)

)

–

–

21.05.2011 od godz. 8.00 (K

21.05.2011 od godz. 8.00 (K

–

–

H24)

H24)

–

–

28.05.2011 od godz. 8.00 (

28.05.2011 od godz. 8.00 (

Ćw

Ćw

)

)

–

–

29.05.2011 od godz. 14.15 ? (

29.05.2011 od godz. 14.15 ? (

Ćw

Ćw

)

)

–

–

04.06.2011 od godz. 8.00 (K)

04.06.2011 od godz. 8.00 (K)

Wpis zaliczeń: 18.06.2011 od godz. 9:00

Wpis zaliczeń: 18.06.2011 od godz. 9:00

Literatura przedmiotu

– przegląd

2

red.

red.

prof. Zbigniew Ciok

prof. Zbigniew Ciok

3

red. prof. Romuald Kosztaluk

red. prof. Romuald Kosztaluk

4

Literatura cd.

„

„

Normy

Normy

„

„

Instrukcje eksploatacji

Instrukcje eksploatacji

np

np

.

.

Ramowa instrukcja eksploatacji

Ramowa instrukcja eksploatacji

transformatorów

transformatorów

„

„

i wiele innych …

i wiele innych …

Strategie eksploatacji

urządzeń

elektoenergetycznych

– rola i miejse diagnostyki

Czynniki wyznaczające czas

eksploatacji urządzeń

–

–

czynniki strategiczne

czynniki strategiczne

–

–

czynniki ekonomiczne

czynniki ekonomiczne

–

–

czynniki techniczne

czynniki techniczne

5

Czynniki strategiczne:

–

–

gotowość urządzenia do działania w warunkach

gotowość urządzenia do działania w warunkach

przyjętych na etapie projektowania i konstrukcji,

przyjętych na etapie projektowania i konstrukcji,

a także w aktualnych warunkach pracy

a także w aktualnych warunkach pracy

z uwzględnieniem narażeń rzeczywistych;

z uwzględnieniem narażeń rzeczywistych;

–

–

spełnianie wymagań wynikających z aktów

spełnianie wymagań wynikających z aktów

prawnych, w tym również nowych (

prawnych, w tym również nowych (

np

np

. hałas);

. hałas);

–

–

przyjazność

przyjazność

dla środowiska;

dla środowiska;

–

–

możliwość uzyskania części zamiennych oraz

możliwość uzyskania części zamiennych oraz

zapewnienia obsługi serwisowej.

zapewnienia obsługi serwisowej.

Czynniki ekonomiczne

–

–

koszty związane z

koszty związane z

ekspoatacją

ekspoatacją

(remonty,

(remonty,

materiały eksploatacyjne, personel itp.)

materiały eksploatacyjne, personel itp.)

w porównaniu do kosztów nowego

w porównaniu do kosztów nowego

urządzenia;

urządzenia;

–

–

niższe koszty

niższe koszty

ekspoatacji

ekspoatacji

nowych urządzeń

nowych urządzeń

o zmodernizowanej konstrukcji;

o zmodernizowanej konstrukcji;

–

–

koszty awarii, w tym koszty

koszty awarii, w tym koszty

niedostarczonej

niedostarczonej

energii elektrycznej;

energii elektrycznej;

–

–

koszty środowiskowe.

koszty środowiskowe.

Czynniki techniczne

–

–

liczba awarii, wymian elementów itp.;

liczba awarii, wymian elementów itp.;

–

–

faktyczne możliwości modernizacji lub

faktyczne możliwości modernizacji lub

renowacji elementów (m.in.

renowacji elementów (m.in.

retrofit

retrofit

);

);

–

–

wyniki badań diagnostycznych;

wyniki badań diagnostycznych;

–

–

analiza ryzyka awarii oraz wymagania dot.

analiza ryzyka awarii oraz wymagania dot.

niezawodności

niezawodności

Wartość urządzenia a koszty eksploatacji

W, K

W, K

czas

czas

W

W

K

K

t

t

e

e

t

t

t

t

Strategie eksploatacji

CM

CM

–

–

Corrective

Corrective

Maintanance

Maintanance

PM

PM

–

–

Preventive

Preventive

Maintanance

Maintanance

TBM

TBM

–

–

Time

Time

Based

Based

Maintanance

Maintanance

lub

lub

SM

SM

–

–

Scheduled

Scheduled

Maintanance

Maintanance

CBM

CBM

–

–

Condition

Condition

Based

Based

Maintanance

Maintanance

RBM

RBM

–

–

Risk

Risk

Based

Based

Maintanance

Maintanance

RCB

RCB

–

–

Reliability

Reliability

Centered

Centered

Maintanace

Maintanace

korekcyjne CM

prewencyjne PM

TBM

CBM

hybrydowe

+ ocena ryzyka
+ niezawodność

RCM

Strategie obsługi:

6

Koszty eksploatacji w zależności od

przyjętej strategii eksploatacyjnej

czas eksploatacji t

Okres I Okres II

Okres III

Ko

sz

ty

u

tr

zy

m

an

ia

w ek

sp

lo

at

ac

ji

CBM

TBM

CM

metoda

hybrydowa

real

Krzywe funkcji uszkodzeń

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Współczesne wymagania stawiane

urządzeniom elektroenergetycznym

„

„

zapewnienie długiego czasu życia

zapewnienie długiego czasu życia

eksploatowanych

eksploatowanych

i

i

nowo

nowo

instalowanych

instalowanych

obiektów technicznych;

obiektów technicznych;

„

„

podwyższenie ich niezawodności

podwyższenie ich niezawodności

i odporności na oddziaływanie czynników

i odporności na oddziaływanie czynników

zewnętrznych;

zewnętrznych;

„

„

zapewnienie w miarę wygodnej

zapewnienie w miarę wygodnej

i równocześnie efektywnej diagnostyki;

i równocześnie efektywnej diagnostyki;

„

„

łatwość dokonywania obsługi serwisowej.

łatwość dokonywania obsługi serwisowej.

Współczesne wymagania stawiane
urządzeniom elektroenergetycznym

W praktyce nie zawsze jest możliwe całkowite

W praktyce nie zawsze jest możliwe całkowite

spełnienie wymienionych wcześniej wymagań, jednak

spełnienie wymienionych wcześniej wymagań, jednak

jest to podstawowy cel badań

jest to podstawowy cel badań

w

w

dziedzinie

dziedzinie

rozwoju

rozwoju

materiałów i konstrukcji oraz metod badań

materiałów i konstrukcji oraz metod badań

i

i

pomiarów

pomiarów

.

.

Stosowanie

Stosowanie

w

w

serwisie

serwisie

eksploatacyjnym strategii

eksploatacyjnym strategii

CBM

CBM

prowadzi do zastąpienia metodyki obsługi

prowadzi do zastąpienia metodyki obsługi

urządzeń technicznych bazującej na wypracowanych

urządzeń technicznych bazującej na wypracowanych

latami doświadczeń zasadach

latami doświadczeń zasadach

i

i

harmonogramach

harmonogramach

przeglądowo

przeglądowo

-

-

remontowych, podejściem opartym na

remontowych, podejściem opartym na

ocenie aktualnego stanu danego urządzenia. Pociąga

ocenie aktualnego stanu danego urządzenia. Pociąga

to jednak za sobą konieczność ponoszenia kosztów

to jednak za sobą konieczność ponoszenia kosztów

związanych ze stosowaniem nowych metod

związanych ze stosowaniem nowych metod

diagnostycznych opartych coraz częściej na pomiarach

diagnostycznych opartych coraz częściej na pomiarach

typu

typu

on

on

-

-

line

line

na pracujących urządzeniach, w miejscu

na pracujących urządzeniach, w miejscu

ich zainstalowania.

ich zainstalowania.

System pomiarowo-diagnostyczy jako

struktura wieloagentowa

OBIEKT

BADANY

Znaczenie linii trendu w strategii CBM

czas t

stan obi

ekt

u S

poziom graniczny S

min

t

N

przeszłość przyszłość

trend normalny

trend anomalny

?

t

1

t

N-6

7

Istotne parametry niezawodnościowe

„

„

MTBF

MTBF

–

–

Mean Time Between Failure

Mean Time Between Failure

„

„

MTTR

MTTR

–

–

Mean Time To Repair

Mean Time To Repair

MTBF

MTBF

Failure

Failure

MTTR

MTTR

time

time