장기 Statcom Reliability 관리 계획 개발

STATCOM 신뢰성 및 유지 보수에 대한 소개

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STATCOM 아키텍처 및 핵심 구성 요소 이해

STATCOM은 여러 하위 시스템, 각 특정 실패 모드 및 유지 보수 요구 사항을 구성합니다. 이러한 구성 요소의 철저한 이해는 효과적인 일정의 기초입니다.

Power Electronics Module (전압 소스 변환기)

STATCOM의 핵심은 일반적으로 절연 게이트 양극 트랜지스터 (IGBTs) 및 DC 링크 커패시터로 내장 된 전압 소스 변환기 (VSC)입니다. 이 구성 요소는 열 순환, 납땜 피로 및 유전체 고장에 견딜 수 있도록 고 전환 주파수 및 전류를 처리합니다. 일반 [[FLT : 0]] 전기 테스트[[FLT : 1]] IGBT 모듈의 경우 게이트 드라이브 신호 및 온-state 전압 드롭 손실, 정전 용량 (R)에 대한 정전 용량이 필요합니다. (R) 용량은 정전 용량 (R) 및 정전 용량 (R)에 대한 전압을 증가시킵니다.

연결 변압기 및 Harmonic 필터

연결 변압기는 VSC를 전송 또는 배급 네트워크에 연결합니다. 그것은 조화와 전압 긴장을 취급해야 합니다. 정비는 녹은 가스 분석 (DGA) [ 변압기 기름의, 절연 저항 시험 및 투관 연결의 열량 포함합니다. Harmonic 여과기 (정확한과 높 통행)는 축전기, 반응기 및 저항기로 이루어져 있습니다; 축전기 tuning 및 열량 측정에 기인한 때 그들의 성과 degrades.

제어 및 보호 시스템

디지털 제어 플랫폼에는 프로세서, I/O 모듈, 통신 인터페이스 및 보호 릴레이가 포함됩니다. 펌웨어 버그, 사이버 보안 취약점, 및 하드웨어 결함 전원 공급 장치 또는 통신 링크는 misoperation 또는 Shut‐downs를 일으킬 수 있습니다. Software update] 및 백업 매개 변수 파일은 처리 논리 및 경보의 기능 테스트와 함께 예약되어야 합니다.

냉각 시스템

STATCOMs는 액체 또는 강제 공기 냉각에 의존하여 전원 반도체에서 열을 제거하십시오. 펌프, 팬, 열교환기 및 냉각수 품질은 정기적으로 검사되어야 합니다. Cl는 필터, 낮은 냉각수 수준, 또는 degraded 펌프 임펠러는 과열 및 가속된 성분 실패로 지도할 수 있습니다. 냉각전도를 확인하고 흐름율 월간 필터를 대체하고 권장대로 필터를 대체하십시오.

STATCOMs의 일반적인 실패 모드

고장 모드를 이해하는 것은 유지보수 활동을 우선적으로 하고 적절한 간격을 설정할 수 있습니다.

열 응력 및 과열

전력 전자의 주요 마모 아웃 메커니즘은 열 순환입니다. 각 확장 및 수축 응력 솔더 관절 및 채권 와이어. 냉각 시스템 결함 또는 주위 온도 극으로 인해 과열은 실패를 가속화합니다. [[FLT : 0]열간 이미징[[FLT :]] IGBT 모듈, 버스바 및 전하중 변압기 연결의 IGBT 모듈, 버스바 및 변압기 연결의 주요 예측 도구입니다.

구성 요소 에이징

DC 링크 커패시터에는 리플 전류, 전압 및 온도에 의해 결정된 제한된 수명 (10~20 년)이 있습니다. 나이가 들면, 커패시턴스 감소 및 ESR 증가, 더 높은 잔물결 및 감소된 전압 지원에 지도. 유사한 노후화는 제어 카드에 있는 전해질 축전기에서 발생합니다. 스케줄러는 용량 교체 ] 축적된 운영 시간 및 제조업체 데이터에 근거를 둔.

제어 및 통신 실패

STATCOM과 그리드 연산자 (SCADA) 사이의 통신 링크는 광섬유 마모, 이더넷 스위치 문제 또는 프로토콜 mismatches로 인해 간헐적 인 결함을 경험할 수 있습니다. 전기 서지 또는 미량 제조 결함에서 카드 고장을 제어하는 것은 종종 불평한 여행으로 나타납니다. ]Redundancy checks 및 정기적 인 통신 루프 테스트 권장 사항입니다.

종합 정비 일정 개발

균형 잡힌 일정은 일상, 예방, 예측, 그리고 올바른 작업을 통합합니다. 간격은 작업 환경 (예 : 먼지, 유모, 높은 주변 온도), 런타임 역사 및 제조업체 권고에 따라 조정되어야합니다. 작업과 트렌드를 추적하기 위해 전산화 유지 관리 시스템 (CMMS)을 사용합니다.

Routine Maintenance (월별으로)

이 작업은 최소한의 도구와 시간을 필요로 합니다. 그들은 다음을 포함합니다:

Visual Inspections 의 모든 접근 가능한 구성 요소 – 부식, 오일 누출, 느슨한 연결, 먼지 축적 및 곤충 둥지를 찾습니다.
특정 잡음에 대한 목록] 팬, 펌프, 변압기에서 (예를들면, 유머, 래틀링).
Check Cooling system Parameter – 냉각수 레벨, 유량계, 팬 작동.
Log 매개변수 – DC-link 전압, IGBT 온도, 그리고 추세 분석에 대한 민감하는 전원 출력.

예방 유지보수 (6 ~ 12개월)

더 철저한 검사 및 구성 요소 교체는 계획 된 정전 중에 수행됩니다. 전형적인 활동 :

전기 테스트 – 전력 케이블, 변압기 권선 및 IGBT 모듈에 절연 저항 (메그레이); DC 링크 커패시터의 커패시턴스 및 ESR 측정.
클린 열 싱크 및 필터 – 먼지의 압축 공기 또는 진공 제거; 공기 필터를 대체합니다.
Torque Critical Connection – busbars, power lugs, 그리고 스트랩을 접지하여 핫 스팟을 방지합니다.
Calibrate 센서 – 전압 트랜스듀서, 전류 변압기, 온도 프로브.
Update Firm 펌웨어 업데이트 및 변경 후 백업 매개 변수를 확인합니다.

예측 유지 보수 (지속 또는 정기적 인)

예측 기술은 초기의 분해를 감지하여 시간 기반 오버 해설을 감소시킵니다. 추천 방법 :

열 화상 진찰

IGBT 단위, 공통로 및 변압기 연결에 뜨거운 반점을 확인하기 위하여 완전 부하에 thermography를 실행하십시오. 성분 degradation를 추적하는 시간에 이미지를 비교하십시오. 이것은 조정 사진기로 매 6 달 또는 지속적으로 행해질 수 있습니다.

부분 방전 (PD) 측정

연결 변압기 및 고전압 케이블 종료에 PD 테스트는 절연 악화를 감지하는 데 도움이됩니다. 환경이 심한 경우 1 ~ 2 년 또는 더 자주 일정.

진동 분석

모니터 팬, 펌프, 및 변압기 불균형, 미분화, 또는 베어링 마모. Accelerometers는 온라인 상태 모니터링에 영구적으로 설치 될 수 있습니다.

기름 분석

오일 충전 변압기의 경우 DGA는 호우, 과열 및 부분 방전과 같은 결함을 감지합니다. 샘플의 연간 및 추세 키 가스 (H2, C2H2, CO2).

정확한 유지 보수 및 예비 부품 관리

견고한 일정에도 불구하고 실패가 발생합니다. 중요한 예비 품목의 재고를 유지하십시오. IGBT 모듈, 게이트 드라이버 카드, 커패시터 은행, 제어 전원 공급 장치 및 냉각 시스템 구성 요소. ]spare 부품 전략 재고 구성 요소 리드 타임 및 중요성에 따라. 일정을 정제하기위한 모든 정확한 조치를 문서.

컨넥티드 ‐ 기반 유지보수 (CBM)

CBM은 필요한 경우 센서 (온도, 전류, 전압, PD, 진동)에서 실시간 데이터를 사용하여 유지 보수를 트리거합니다. 이 접근은 구성 요소 수명을 극대화하고 불필요한 정전을 최소화합니다. CBM 프로그램을 구현하십시오.

주요 매개 변수 (IGBT 온도, DC ‐ 링크 전압 잔물결, 냉각 흐름)에 대한 온라인 모니터링 시스템을 설치.
실패 한계에 도달하기 전에 알람을 생성하는 문턱을 설정합니다.
데이터 분석을 사용하여 추세를 식별합니다 (예 : gradual 축전기 ESR 증가).
기존 SCADA 또는 CMMS와 CBM 인터페이스를 통합합니다.

전력 전자용 CBM에 더 깊은 다이빙을 위해, ]EEE 가이드라인을 참조하여 전력 변환기의 상태 모니터링에 대해 참고하세요.

규제 및 안전 고려 사항

유지 보수 활동은 그리드 코드, 안전 표준 (예 : IEEE 519, IEC 61000) 및 제조업체 보증을 준수해야합니다. 키 포인트 :

Lockout/Tagout (LOTO) 고전압 장비의 절차.
개인 보호 장비 (PPE) – 아크 등급의 의류, 전압 등급 장갑, 안전 안경.
Record keep – 테스트 결과, 검사 보고서 및 실패 로그를 유지 적어도 3 년 동안 준수 및 향후 루트 분석 지원.
Cybersecurity] – 펌웨어 업데이트 및 원격 액세스 중에, 악의적인 침입을 방지하기 위해 유틸리티를 수락하는 사이버 보안 프로토콜을 따르십시오.