Vika- ja kunnossapitotietojen hyödyntäminen suurjännitekytkinlaitteiden kunnonhallinnassa

Abstract

Kunnonhallinnan tehtävänä on ylläpitää järjestelmän toimintoja ja ennaltaehkäistä vikojen vakavia seurauksia mahdollisimman kustannustehokkaasti.

Tässä diplomityössä käydään läpi yksinkertaisin tilastollisin menetelmin kantaverkon katkaisijoiden ja erottimien vika- ja kunnossapitotietoja yli kahdelta vuosikymmeneltä. Tavoitteina on tutkia onko vikataajuuden ja iän välillä yhteyttä sekä arvioida ennakoivan kunnossapidon tehokkuutta.

Työn ensimmäisessä osuudessa käsitellään yleisiä asioita, luotettavuuskeskeisen kunnossapidon (RCM eli Reliability Centred Maintenance) teoriaa ja esitellään tarkasteltavat laitteet eli erottimet ja katkaisijat. Keskimmäisessä osuudessa laitevikatiedoille ja kunnonvalvontamittauksille tehdään tilastollinen trendianalyysi ikääntymisen havaitsemiseksi. Myös kunnossapito- ja elinkaarikustannuksia on tarkasteltu.

Johtopäätöksissä todetaan, että erottimien kunnossapitoa on mahdollista muuttaa aikaperustaisesta enemmän kuntoperusteisempaan suuntaan. Myös uusille kaasukatkaisijoille voidaan käyttää nykyistä pidempiä huoltovälejä.

Työ on osa Suomen kantaverkkoyhtiön Fingrid Oyj:n 2000-luvulla aloittamaa sähköasemalaitteiden jatkuvaa RCM-analyysiä.

The purpose of maintenance management is to maintain the functions of a system and to prevent serious consequences of failures while being cost-efficient.

In this master's thesis simple statistical methods are applied to analyse failure and service data collected over more than two decades in the Finnish main grid. The subject of the study is high voltage switchgear ie. circuit breakers and disconnectors. The overall objectives are to determine if any dependency between age and failure frequency exists, and to evaluate the efficiency of preventive maintenance tasks.

The first chapters of the thesis deal with general aspects of the study, the basic theory of reliability centred maintenance (RCM) and the description of disconnectors and circuit breakers. In the middle section statistical trend analysis is applied to failure and service data to check if any ageing is observable. Maintenance and life-cycle costs have also been studied.

It is concluded that it is possible to move from a time based to a more condition based approach in disconnector maintenance. It is also possible to apply longer maintenance intervals for new SF6 circuit breakers.

This thesis is a part of a continuous RCM-analysis of high voltage substation equipment in the Finnish main grid. The analysis was first launched in the beginning of the decade.