Kunnonhallinnan kehitysnäkymiä

Transkriptio

1 Verkkotoimikunta Kunnonhallinnan kehitysnäkymiä Fingrid Oyj, Verkon hoito /

2 Kunnonhallinnan pääperiaatteet kunto käyttöikäodotukset Kunnossapidon mitoitus viranomaismääräykset käyttövarmuus käyttöikä kansainväliset vertailututkimukset sisäinen tehokkuusseuranta yllättävät viat Tiedot kerätään ja ylläpidetään Kunnossapidon kohdistaminen valmistajien suositukset kokemukset kunto tärkeys Tuloksellisuutta mitataan Elinkaaren hallinta jatketaan kokonaisuuden kannalta hallitusti Korjaus- ja varaosavalmius Optimointi kunnossapito-, perusparannus- ja uusimistoimenpiteet sovitetaan investointisuunnitelmaan 2

3 Menestystekijät: Laaja ulkopuolisten toimittajien käyttö 3 vuoden peruskunnossapitosopimukset sähköasemille ja voimajohdoilla Oman ydinosaamisen säilyttäminen Tehokkaat tietojärjestelmät ja kunnonhallintasovellutukset Kunnossapidon aikavälien ja tehtävien kriittinen arviointi Panostus kuntoon perustuvaan kunnossapitoon Perusparannusten oikeaaikainen toteutus 3

4 Kunnonhallinnan haasteet ja kehitysnäkymät Verkon vanheneminen asettaa haasteita Tehokkaat kunnonvalvontamenetelmät Laite- ja kuntotietojen hallinta Osaamisen varmistaminen Korjausten vasteaikojen lyhentäminen Fingridillä on käynnissä Kunnonhallinta 2021 hanke (KUHA2021), jossa prosessia kehitetään kunnonhallinnan eri osa-alueilla 4

5 Mitä kunnonvalvontamenetelmillä voidaan saavuttaa (IoT) Parempi näkyvyys laitekantaan ja omaisuuden kuntoon, mahdollisuus ennakoida vikojen kehittymistä hallitummin => laadun varmentaminen Käyttökeskeytysten vähentäminen menetelmäkehityksellä => käyttövarmuuden parantaminen Kunnossapitotöiden kohdentaminen tarveperusteisesti => kustannustehokkuuden parantaminen 5

6 Parempi näkyvyys laitekantaan ja omaisuuden kuntoon Erotin AE04Q2 Toiminta-aika 10 s - normaali Virtaintegraali 20 As normaali Moottorin äänispektri - normaali Vaihteiston äänispektri poikkeaa Ohjaimen lämpötila 10 C - normaali Virtamuuntaja AE04T11 Lämpötila 55 C - poikkeaa Virtamuuntaja AE06T12 Öljyn korkeuden taso - poikkeaa Aita Aukko aidassa - hälytys Katkaisija AE04Q0 Auki-aika 20 ms - normaali Kiinni-aika 40 ms normaali Viritysaika 15 s poikkeaa Trip1-kelavirtakäyrä normaali Close-kelavirtakäyrä -normaali Viritysmoottorin äänispektri - poikkeaa Vaimentimen äänispektri normaali Ohjaimen lämpötila 10 C - normaali Reaktori Vaihe L1 värinä - poikkeaa Erotin AE08Q1 Koskettimen lämpötila 90C - poikkeaa Valvomorakennus Lämpötila 26 C poikkeaa Suhteellinen kosteus 40% - normaali Vesivuoto ei vuotoja Muuntaja Käämikytkimen ohjausaika 10 s normaali Käämikytkimen moottorin äänispektri normaali Käämikytkimen vaihteiston äänispektri normaali Muuntajan suoja-altaan veden korkeus normaali Muuntajan suoja-altaan tiiveys ei vuoda W2 tukieristin Akustinen emissio - poikkeaa Sähköasemaportti Portin ohjausaika normaali Ohjainmoottorin virtaintegraali -normaali 6

7 Miten haluttu lopputulos saavutetaan Kustannustehokkaiden sensorien käyttöönotto, langattomat tiedonsiirtoratkaisut, pilvianalytiikka, - tallennus, -visualisointi ja kuntotiedon laaja-alainen hyödyntäminen Fingrid on toteuttanut idea- ja tuotteistamiskilpailuita, joita jatkojalostetaan IoT T&K-hankkeessa Myös isojen toimijoiden ratkaisuja ollaan kokeiltu uusien hankintojen yhteydessä (GIS) Isot laitevalmistajat ovat heränneet muutokseen ja käynnistäneet kehitystyötä valvontaratkaisujen nykyaikaistamiseksi. Nämä eivät ole vielä kulurakenteeltaan kilpailukykyisiä 7

8 Laitteen sensorilta visuaaliseksi kuntotiedoksi 8

9 Käynnissä olevat sensoriprojektit 1. Kytkinlaitteiden valvonta Laaja-alainen toiminnallisten arvojen todentaminen ilman primäärikeskeytyksiä. Tavoitehinta sensoriyksikölle n. 300 / laite. 2. Talotekniikan valvonta Lämpötila/kosteus/vuotovahdit, kentälle menevien virtojen mittaus ja IV-koneiden äänivalvonta. 3. Eristimien valvonta Akustiseen emissioon perustuvan korkeataajuisen kulkuaallon mittaus eristinpoikkeamista. 4. Primääripiirin lämpötilan valvonta Sensoriratkaisu Matalaresoluutiokamera. Ei kaapeleita, NB-IoT liikennöinti. 5. SF6-valvonta Olemassa olevan Trafaq-järjestelmän korvaaminen Wikan IoT-ratkaisulla kv GIS-valvonta Katkaisijoiden toiminnallisten arvojen todentaminen ABB:n IoT-ratkaisulla. Vuonna 2019 yksi jokaisella työalueella oleva sähköasema 9 Sami varustetaan Mäki sensoreilla

10 Kytkinlaitteiden IoT-valvontajärjestelmä, case-esimerkki Valvontajärjestelmä perustuu sähköisten suureiden ja äänen mittaamiseen ohjausten aikana. Anturiyksikkö sijoitetaan kuhunkin ohjainkaappiin, johon anturit liitetään. Yksikkö liikennöi langattomasti kentän reitittimeen, josta tiedot siirretään pilvipalveluun. Järjestelmä on itsenäinen ja riippumaton suojaus- ja ohjausjärjestelmästä. 360 sensoria otettu käyttöön Kymin 110 kv kytkinkentällä. 10

11 Kytkinlaitteiden IoT-valvontajärjestelmä, case-esimerkki 11

12 Omaisuuden valvontatyökalu (APM) Osisoft PI Muuntajien onlinevalvonta katkaisijoiden onlinevalvonta IoT Azure Maximo Offlinekannat IoT-sensoreiden mittausdata Analytiikan tulokset Omaisuustieto Huoltojen mittaustulokset Huoltojen mittaustulokset 12

13 Siirtyminen kytkinlaitteiden mittaushuoltoihin ja IoT:n hyödyntäminen tuo lisää kustannustehokkuutta Aikaisemmin: Katkaisija- ja erotinhuolto keskeytyksessä n. 10 vuoden välein ja n. 1 päivän aikana / kenttä alkaen: Kytkinlaitteiden toiminnalliset arvot mitataan yhden päivän aikana koeohjausten yhteydessä / kytkinlaitos Vuoden aikana tarkastetaan noin 4-kertainen määrä kytkinlaitteita aiempaa nähden. Ensimmäinen anturiteknologiaan ja langattomaan tiedonsiirtoon perustuva valvontajärjestelmä otettu käyttöön Kymin asemalla

14 Tavoitteena asematarkastuksien vähentäminen yhteen kertaan vuodessa hyödyntäen uutta tekniikkaa Nykyään asematarkastukset tehdään 2 5 kk välein riippuen aseman tärkeydestä ja laitekannasta Järjestelmien, laitteiden ja tilojen yleistarkastus IoT-tekniikalla saadaan lisää näkyvyyttä laitteisiin ja tiloihin Kameravalvonnan hyödyntäminen (tavallinen, lämpö, ääni) Dronen ja kuvantunnistuksen hyödyntäminen Lämpökuvaus 1 v Kasvuston käsittely 1 v 14

15 Tehokkaalla toiminnalla kustannussäästöjä Sähköasemien kunnossapitoon käytetään noin 10 M vuodessa ja esim. IoT-toimintaan käytettävä raha tulee saada jostain takaisin. Menetelmäkehityksellä nykyisestä ylläpitototoiminnasta tulisi säästää vähintään n 15 %, jotta rahoitetaan esim. noin 1,5 M vuosittainen IoT-toiminta ja laajentaminen. Kulurakenne säilyy ennallaan, mutta näkyvyys laitekantaan on moninkertainen aiempaan nähden ja töitä pystytään kohdentamaan oikeisiin paikkoihin Jos säästöä pystytään tekemään enemmän, toteutuu myös kustannusten lasku samalla kun kuitenkin tunnetaan laitteet olennaisesti paremmin. Kytkinlaitteiden elinkaarikulujen muutos oli luokkaa + 30 %, joten näytöt ovat todella hyvät Mahdollinen asematarkastusten määrän väheneminen tuo myös kustannussäästöjä 15

16 Fingrid Oyj Läkkisepäntie Helsinki PL 530, Helsinki Puh Fax