Обложін В. А.
Основні зусилля в експлуатації електрообладнання спрямовуються на перехід до системи технічного обслуговування, терміни та обсяги якого визначаються станом обладнання. При використанні тепловізора для оцінки технічного стану обладнання воно оглядається швидко - зі швидкістю візуального контролю, але рішення, яке приймається при такому огляді, особливо, коли воно вимагає матеріальних витрат для виконання, має бути ретельно обґрунтованим і бути серйозним документом. Підготовка таких документів займає більше часу, аніж саме тепловізійне обстеження. Крім того, для багатьох випадків відхилень поки немає чітких розпоряджень, інструкцій, алгоритмів для надійної оцінки стану обладнання теплової картини. До того ж утруднено контакт між енергосистемами щодо взаємного обміну результатами тепловізійних оглядів обладнання.
Далі показані методи роботи з тепловізором у Туленерго, що дозволяють суттєво прискорити прийняття рішень щодо відновлення працездатності обладнання за результатами тепловізійного обстеження та довести рішення до стадії виконання, а також запам'ятовувати та накопичувати досвід роботи з тепловізором.
Графічна модель обслуговування обладнання за його станом із використанням тепловізора показана на рис. 1. Це цикл, що безперервно повторюється, в якому виділено шість етапів. На перших трьох етапах циклу проводиться виявлення станів обладнання з використанням тепловізора, на останніх трьох – відновлення працездатності обладнання:
- організація виїздів на підстанції, електростанції;
- документування результатів обстежень;
- розпізнавання відхилень у стані обладнання за документами (термограмами та фотографіями);
- формування рішення, що містить рекомендації щодо відновлення працездатності обладнання та граничні терміни виконання рекомендацій;
- складання та надсилання повідомлення в ремонтні служби підприємств, що обслуговують обладнання;
- виконання рекомендацій у зазначені у рішенні терміни.
Рис. 1. Етапи графічної моделі обслуговування обладнання за його станом із використанням тепловізора
Етапи від другого до п'ятого виконуються спеціалістом з тепловізійного контролю на робочому місці, оснащеному комп'ютером. Програма, з якою працює спеціаліст, - база даних ACCESS та додаток до ACCESS для ведення тепловізійних обстежень, розроблений у ЦСГІ ВАТ Туленерго.
Додаток складається з таблиць зберігання даних, форм перегляду даних і зі звітів для друку повідомлень. Таблиці - це “чорна скринька” для користувачів, внутрішнє середовище програми. Етапи обслуговування обладнання за його станом, визначеним тепловізором, представлені у додатку формами, через які інформація заноситься до таблиць та витягується з них.
Усі шість форм, які потрібно пройти в комп'ютерній частині роботи, показано на рис. 2. Форми відповідають етапам обслуговування обладнання графічної моделі обслуговування. Просуваючись формами як етапами, можна отримувати інформацію про кожному етапі, робити дії, користуючись елементами управління форм для уточнення інформації, тому форми є комп'ютерну модель всього обслуговування устаткування з використанням тепловізора.
Спочатку, у 1995 р., коли було отримано тепловізор THV-470, обробка термограм здійснювалася фірмової програмою IRWIN 2.0, а оброблені термограми були звіти, які направлялися підприємствам. Звіти зберігалися в окремих файлах, займали багато місця, не могли бути згруповані за будь-яким критерієм. Для зв'язування даних в єдине ціле потрібно було навчитися легко оперувати з термограмами, так само, як зі словами текстового редактора, збільшувати розміри термограм, змінювати палітри, змінювати діапазони температури аналізу однією-двома командами.
База даних ACCESS містить вбудовану мову програмування Visual BASIC, якою були написані процедури занесення файлів термограм у поля таблиць, процедури перетворень файлів термограм у зображення.
Потім за аналогією з термограмами поля таблиці стали заносити і файли фотографій об'єктів.
У 1996 р. до ЦСГІ Туленерго надійшов другий тепловізор TVS-ПО. Файли термограм цього тепловізора також записуються в поля таблиці бази даних.
Пізніше додано можливість використовувати в базі даних термограми тепловізора ІРТІС-200. При необхідності перегляду термограм із файлів термограм виймається температура точок, а потім за температурою точок створюється зображення. Програма формування зображення сама визначає тип тепловізора, яким отримано файл термограми, і здійснює відповідну обробку файлу. Фахівець переглядає термограми, не помічаючи, яким тепловізором вони отримані.
Рис. 2. Форми комп'ютерної моделі етапів циклу безперервних обстежень обладнання:
а – договори, плани; б – інформація про виїзд; в - документи та координати відхилення; г – розпізнавання відхилення; д - розробка рішення та інформація про виконання; е - формування документів сповіщення
Обстеження проводяться за планами на рік, позачерговими запитами, за договорами. Фіксування документа, відповідно до якого проводиться чергове обстеження, проводиться на першій формі програми “ДОГОВОРИ”. Вибраний або знову внесений документ залишає свій код у пам'яті комп'ютера і вся подальша робота пов'язується з цим договором.
Одиницею виміру обстежень є ВИЇЗД. Робота починається з планування об'єктів виїзду – це одна чи кілька підстанцій чи електростанцій. Потім слідує обстеження об'єктів цього виїзду для виявлення та занесення відхилень. Після вирішення питання з транспортом подається заявка диспетчеру на виконання роботи з розпорядження.
Після приїзду на підстанцію або в розподільні пристрої електростанції проводиться допуск бригади тепловізійного контролю до роботи з обстеження обладнання розподільчого пристрою тепловізором. Допуск провадиться черговою або супроводжуючою особою за розпорядженням, у якому видає розпорядження визначається обсяг робіт. Ця організаційна частина як етап виявлення станів обладнання оформляється у формі програми під назвою “ВИЇЗДИ”. У цій формі зберігаються прізвища виробника робіт та члена бригади, прізвища водія та супроводжуючого, зауваження щодо всього виїзду. Після огляду підстанції, що займає 1 - 2 години, бригада переїжджає на наступну підстанцію, якщо є така в плані ВИЇЗДУ.
Після роботи на виїзді починається наступний етап циклу – ДОКУМЕНТУВАННЯ виявлених відхилень. Дія етапу відбувається на робочому місці спеціаліста з тепловізійного контролю у формі “ДОКУМЕНТИ” комп'ютерна модель обслуговування обладнання. До бази даних вносяться документи (термограми та цифрові фотографії) та координати відхилень (диспетчерське найменування обладнання, назва частини цього обладнання); заносяться також допоміжні відомості (струмові навантаження та примітки). Навантаження потрібні тільки для контактних з'єднань, якщо в них відмічені відхилення, для перерахунку перегріву до половини номінального або номінального навантаження.
Ці дані постачаються у базі даних кодами, прив'язаними до коду відповідного ВИЇЗДУ. До диспетчерських найменувань обладнання, яке було позначене як несправне, автоматично додаються зв'язки із файлами термограм та фотографій.
Диспетчерські найменування записаного на підстанції обладнання - це найдовші записи, при занесенні яких можна помилитися, і тоді буде потрібен додатковий час для пошуку цього обладнання під час ремонту. Для полегшення внесення диспетчерських найменувань поле у формі “ДОКУМЕНТИ” зроблено у вигляді списку, що розкривається, який формується в момент звернення до нього шляхом вилучення з таблиць записів диспетчерських найменувань, що належать до цієї підстанції. Якщо у списку є необхідне диспетчерське найменування обладнання, воно вноситься як координата обстеженого обладнання одним клацанням миші. Якщо потрібного диспетчерського найменування немає в списку, воно заноситься в поле списку з клавіатури, запам'ятовується в списку для поточної підстанції і може бути вибрано клацанням миші наступного разу. Такий прийом скорочує час документування.
Далі для кожної записаної координати вибираються назва обладнання зі списку категорій обладнання та назва складової частини цього обладнання. Список категорій обладнання - це список обладнання, наведений у Нормах випробувань обладнання, найважливіший елемент запису, який автоматично зробить поточний запис видимим у запитах, залучить поточний запис до статистики. Складова частина обладнання - це деталь або складальна одиниця, на поверхні якої ми спостерігаємо нагрівання.
Після ДОКУМЕНТУВАННЯ переходимо на наступну стадію обстеження - РОЗІЗНАВАННЯ. У формі комп'ютерної моделі, що відповідає цій стадії, всі дані у компактному вигляді знаходяться перед нами. Можна викликати натисканням кнопки окремі абзаци технічної літератури, що відноситься до даної категорії обладнання. Можна викликати та переглянути всі термограми цієї категорії обладнання, які є у базі даних. На термограмі розглянутого обладнання можна знайти точки перегріву і визначити температуру в цих точках і тоді, якщо зазначені навантаження, в одному з полів форми автоматично буде показаний перегрів при 50% або 100% навантаженні. Завдання етапу РОЗІЗНАВАННЯ полягає в тому, що факт наявності відхилення, про який слід інформувати ремонтну службу підприємства, має бути визначено трьома складовими:
опис відхилення - перегрів або відсутність нормального нагріву (наприклад, ізолятора у гірлянді);
ймовірна причина відхилення - неувімкнення, зволоження, пробій, слабкий контакт; небезпека - до яких наслідків приведе подальша робота обладнання з таким відхиленням: пробою ізоляції, перекриття між фазами.
Для полегшення формулювання складових відхилення в комп'ютерній моделі обстежень пропонується підказка для кожної зі складових у вигляді спеціально обробленого списку всіх формулювань, які є в базі даних для даної категорії обладнання. У базі даних можуть бути тисячі записів, але для підказки вибираються тільки ті, в яких зміст поля “Категорія” відповідає категорії обладнання та зміст поля “Частина” відповідає аналізованої частини устаткування, де виявлено перегрів. Зі списку можна вибрати потрібне формулювання. Якщо ж жодна з запропонованих формулювань не підходить для цього випадку, то розробляється нове формулювання. По відношенню до наявного списку формулювань, що являють собою накопичені знання, нове формулювання представлятиме нове знання.
Щоб велика робота не проводилася процесором бази даних при кожному запиті списку формулювань, списки описів, причин та небезпек зберігаються в окремих таблицях. Сімейство таких таблиць називається БАЗА ФОРМУЛЮВАЧ. До цього сімейства входять і таблиці зі сканованим текстом Норм випробувань, підручників та журнальних статей. Абзаци текстів позначені кодами категорій обладнання, до якого належить зміст тексту.
Наступний етап відновлення працездатності обладнання – підготовка РІШЕННЯ. Рішення відноситься до вказівок для ремонтників, тому його формування виділено в окремий етап у графічній моделі обслуговування обладнання. У комп'ютерній моделі обстежень – це окрема форма. У рішенні вказуються рекомендовані дії для приведення обладнання в нормальний стан і пропонується термін виконання рекомендацій.
Ці дані постачаються у базі даних кодами, прив'язаними до коду відповідного ВИЇЗДУ. До диспетчерських найменувань обладнання, яке було позначене як несправне, автоматично додаються зв'язки із файлами термограм та фотографій.
Диспетчерські найменування записаного на підстанції обладнання - це найдовші записи, при занесенні яких можна помилитися, і тоді буде потрібен додатковий час для пошуку цього обладнання під час ремонту. Для полегшення внесення диспетчерських найменувань поле у формі “ДОКУМЕНТИ” зроблено у вигляді списку, що розкривається, який формується в момент звернення до нього шляхом вилучення з таблиць записів диспетчерських найменувань, що належать до цієї підстанції. Якщо у списку є необхідне диспетчерське найменування обладнання, воно вноситься як координата обстеженого обладнання одним клацанням миші. Якщо потрібного диспетчерського найменування немає в списку, воно заноситься в поле списку з клавіатури, запам'ятовується в списку для поточної підстанції і може бути вибрано клацанням миші наступного разу. Такий прийом скорочує час документування.
Далі для кожної записаної координати вибираються назва обладнання зі списку категорій обладнання та назва складової частини цього обладнання. Список категорій обладнання - це список обладнання, наведений у Нормах випробувань обладнання, найважливіший елемент запису, який автоматично зробить поточний запис видимим у запитах, залучить поточний запис до статистики. Складова частина обладнання - це деталь або складальна одиниця, на поверхні якої ми спостерігаємо нагрівання.
Після ДОКУМЕНТУВАННЯ переходимо на наступну стадію обстеження - РОЗІЗНАВАННЯ. У формі комп'ютерної моделі, що відповідає цій стадії, всі дані у компактному вигляді знаходяться перед нами. Можна викликати натисканням кнопки окремі абзаци технічної літератури, що відноситься до даної категорії обладнання. Можна викликати та переглянути всі термограми цієї категорії обладнання, які є у базі даних. На термограмі розглянутого обладнання можна знайти точки перегріву і визначити температуру в цих точках і тоді, якщо зазначені навантаження, в одному з полів форми автоматично буде показаний перегрів при 50% або 100% навантаженні. Завдання етапу РОЗІЗНАВАННЯ полягає в тому, що факт наявності відхилення, про який слід інформувати ремонтну службу підприємства, має бути визначено трьома складовими:
опис відхилення - перегрів або відсутність нормального нагріву (наприклад, ізолятора у гірлянді);
ймовірна причина відхилення - неувімкнення, зволоження, пробій, слабкий контакт;
небезпека - до яких наслідків приведе подальша робота обладнання з таким відхиленням: пробою ізоляції, перекриття між фазами.
Для полегшення формулювання складових відхилення в комп'ютерній моделі обстежень пропонується підказка для кожної зі складових у вигляді спеціально обробленого списку всіх формулювань, які є в базі даних для даної категорії обладнання. У базі даних можуть бути тисячі записів, але для підказки вибираються тільки ті, в яких зміст поля “Категорія” відповідає категорії обладнання та зміст поля “Частина” відповідає аналізованої частини устаткування, де виявлено перегрів. Зі списку можна вибрати потрібне формулювання. Якщо ж жодна з запропонованих формулювань не підходить для цього випадку, то розробляється нове формулювання. По відношенню до наявного списку формулювань, що являють собою накопичені знання, нове формулювання представлятиме нове знання.
Щоб велика робота не проводилася процесором бази даних при кожному запиті списку формулювань, списки описів, причин та небезпек зберігаються в окремих таблицях. Сімейство таких таблиць називається БАЗА ФОРМУЛЮВАЧ. До цього сімейства входять і таблиці зі сканованим текстом Норм випробувань, підручників та журнальних статей. Абзаци текстів позначені кодами категорій обладнання, до якого належить зміст тексту.
Наступний етап відновлення працездатності обладнання – підготовка РІШЕННЯ. Рішення відноситься до вказівок для ремонтників, тому його формування виділено в окремий етап у графічній моделі обслуговування обладнання. У комп'ютерній моделі обстежень – це окрема форма. У рішенні вказуються рекомендовані дії для приведення обладнання в нормальний стан і пропонується термін виконання рекомендацій.
Формулювання рекомендованих дій кожної категорії устаткування також заносяться в узагальненому вигляді основою формулювань і за формуванні рекомендації спливають як списку. Цей список за багаторічного користування базою формулювань коригується як за результатами ремонту, так і за опитуваннями майстрів служб підстанцій. Рекомендації щодо приведення обладнання в нормальний стан - це мета та результат тепловізійного обстеження, найбільш читана частина повідомлень, що посилаються на підприємства.
Заключний етап обробки матеріалів виїзду – ПОВІДОМЛЕННЯ. Наступні дії виконуються базою даних автоматично:
формується супровідний лист із зазначенням назв та номерів обстежених підстанцій;
формується список виявлених відхилень із зазначенням місця відхилення та рішення, кожне з яких є описом відхилення, ймовірною причиною виникнення, небезпекою для подальшої експлуатації, рекомендаціями щодо усунення та терміном виконання. Дані в таблиці групуються за назвами підстанцій, сортуються за напругою розподільних пристроїв підстанції.
Рис. 3. Друковані документи, що надсилаються підприємствам після кожного виїзду для усунення виявлених відхилень:
а - повний перелік відхилень; б - повідомлення про аварійне відхилення; в - “особливе” відхилення; г - короткий список відхилень
Якщо в базі даних немає підстанції, її номера, прізвища головного інженера, якому надсилається лист, то у формі ПОВІДОМЛЕННЯ ці дані можна підставити вручну, але при формуванні такого листа в те ж місце наступного разу втручання фахівця не буде потрібно.
Рис. 4. Діаграми розподілу виявлених відхилень за типом обладнання:
а – для всіх записів бази даних; б – для Туленерго; в – для мережевих підприємств Туленерго; г - для Тульських електричних мереж у різні роки
Деякі відхилення виділяються в аварійні, деякі - в “особливі”. Аварійне - це відхилення, яке потрібно ліквідувати негайно, а виникнення події, зазначеної як НЕБЕЗПЕКА, спричинить особливо неприємні наслідки. “Особливе” - це просто цікаве відхилення, з погляду можливостей тепловізора, або це те, що не є типовим для технічної експлуатації; крадіжка масла з бака вимикача 110 кВ, встановлений “нагору ногами” розрядник.
Для контролю за проведенням ремонту з боку керівництва ремонтної служби підприємства до складу повідомлення входить і короткий список відхилень, в якому вказані координати обладнання, опис відхилення, небезпека, рекомендації та термін виконання. Додатково введено графу для позначки про ВИКОНАННЯ рекомендацій. Друковані документи, що направляються після кожного виїзду підприємствам для усунення виявлених відхилень, показано на рис. 3.
При отриманні повідомлень на підприємствах робиться таке:
списки виявлених відхилень лунають на ділянки з ремонту обладнання підстанцій;
організовуються роботи з негайного усунення аварійних відхилень та планується ремонт обладнання, в якому є зауваження. Обладнання, для якого немає зауважень, у ремонт не виводиться.
Додатково до повідомлень, що надсилаються для усунення відхилень, через великі проміжки часу можна переглядати статистику з виявлення відхилень на підприємствах, ділянках, підстанціях, за якою можна визначити категорію обладнання, де виявляється найбільше відхилень, і можна приймати рішення про зміну прийнятих для ремонту цієї категорії обладнання методів. Приклади діаграм, що характеризують роботу підприємств із різними категоріями обладнання, показано на рис. 4.
В даний час основні зусилля розробників комп'ютерних програм спрямовані на пристосування до роботи в мережах. Така можливість є у базі даних ACCESS. Щоб змістом цієї бази даних змогли скористатися користувачі мережі Internet, потрібно форми до роботи з даними замінити сторінки доступу до даних. Тоді, якщо помістити таблиці та запити бази даних на сервер, через сторінки доступу до даних користувачі мережі Internet зможуть користуватися накопиченими в Туленерго даними, а також вкладати свої цікаві відомості в базу даних для загального володіння інформацією.
Висновки
- Ведення бази даних фахівцями з тепловізійної діагностики дозволить уникнути рутинної роботи з багаторазового переписування одних і тих же записів, що повторюються.
- Угруповання всього обстеженого обладнання в базі даних за категоріями обладнання дозволяє однією дією викликати всі записи для даної категорії обладнання та оцінити небезпеку відхилення за допомогою перегляду всього досвіду спостереження даної категорії обладнання.
- Можливість угруповання записів у базі даних за будь-яким параметром дозволяє будувати діаграми, що характеризують роботу підприємств з обслуговування електроустаткування.