Pålitelighet av elektrisk utstyr og kraftsystemer

Grunnleggende begreper og definisjoner av pålitelighet

Pålitelighet er nært knyttet til ulike aspekter ved driften av elektriske installasjoner. Pålitelighet - egenskapen til et objekt for å utføre visse funksjoner, opprettholde verdien av ytelsesindikatorene til tiden innenfor visse grenser, tilsvarende visse moduser og betingelser for bruk, vedlikehold, reparasjon, lagring og transport.

Pålitelighet når det gjelder strømforsyningssystemer: kontinuerlig strømforsyning innenfor akseptable grenser indikatorer på kvaliteten og eliminere situasjoner som er farlige for mennesker og miljø. I dette tilfellet skal objektet fungere.

Under drift betyr en slik tilstand av elementene i det elektriske utstyret, der de er i stand til å utføre de spesifiserte funksjonene, mens de opprettholder verdiene til de spesifiserte parameterne innenfor grensene fastsatt av den normative og tekniske dokumentasjonen.I dette tilfellet kan det hende at elementene ikke oppfyller for eksempel krav knyttet til utseende.

En hendelse som involverer utstyrssvikt kalles avvisning... Årsakene til feil kan være design-, produksjons- og reparasjonsfeil, brudd på driftsregler og forskrifter, naturlige slitasjeprosesser. Av arten av endringen av hovedparametrene til det elektriske utstyret frem til feiløyeblikket, skilles de mellom plutselige og gradvise feil.

En plutselig feil kalles en feil som oppstår som følge av en plutselig skarp endring i en eller flere grunnleggende parametere (fasebrudd av kabel og luftledninger, ødeleggelse av kontaktforbindelser i enheter, etc.).

Gradvis skade kalles skade som oppstår som et resultat av en lang, gradvis endring i parametere, vanligvis på grunn av aldring eller slitasje (forringelse av isolasjonsmotstanden til kabler, motorer, økning i kontaktmotstanden til kontaktforbindelser, etc. ). Samtidig kan endringer i parameteren sammenlignet med startnivået i mange tilfeller registreres ved hjelp av måleapparater.

Det er ingen grunnleggende forskjell mellom plutselige og gradvise feil. plutselige feil er i de fleste tilfeller et resultat av en gradvis, men skjult for observasjon, endring i parametere (for eksempel slitasje på mekaniske sammenstillinger av bryterkontakter), når deres ødeleggelse oppfattes som en plutselig hendelse.

En ikke-reversibel feil indikerer tap av ytelse... Intermitterende — gjentatte ganger selveliminerende feil på et objekt.Hvis feilen til et objekt ikke skyldes feilen til et annet objekt, anses det som uavhengig, ellers - avhengig.

En feil som er et resultat av en ufullkommenhet eller brudd på etablerte designregler og forskrifter kalles en strukturell … En feil som oppsto som et resultat av en ufullkommenhet eller brudd på den etablerte produksjons- eller reparasjonsprosessen av en gjenstand utført i en reparasjonsbedrift – produksjon … Svikt som følge av brudd på etablerte regler eller driftsbetingelser – operativ… Årsak til avvisning – mangel.

Pålitelighet er en av egenskapene til elektrisk utstyr og kraftsystemer som manifesterer seg bare under drift. Pålitelighet er definert under design, sikret under produksjon, forbrukt og vedlikeholdt under drift.

Pålitelighet er en kompleks egenskap som, avhengig av spesifikasjonene til de elektriske installasjonene og driftsbetingelsene, kan omfatte: pålitelighet, holdbarhet, vedlikehold, lagring separat eller i en bestemt kombinasjon, både for de elektriske installasjonene og for dets individuelle elementer .

Noen ganger sidestilles reliabilitet med reliabilitet (i dette tilfellet betraktes reliabilitet i "snever forstand").

Pålitelighet - egenskapen til tekniske midler for å opprettholde kontinuerlig drift i en viss tidsperiode. Det er den viktigste komponenten i påliteligheten til elektriske installasjoner, avhengig av påliteligheten til elementene, deres tilkoblingsskjema, strukturelle og funksjonelle egenskaper og driftsforhold.

Holdbarhet - egenskapen til tekniske midler for å forbli i drift til forekomsten av grensetilstanden med det etablerte systemet for vedlikehold og reparasjon.

I det aktuelle tilfellet bestemmes grensetilstanden til de tekniske midlene av umuligheten av deres videre funksjon, som er forårsaket enten av en reduksjon i effektivitet, eller av sikkerhetskrav, eller av begynnelsen av foreldelse.

Vedlikehold — egenskapen til tekniske midler, som er tilpasningsevne til forebygging og oppdagelse av årsaken til skade og eliminering av konsekvensene deres gjennom vedlikehold og reparasjon.

Vedlikehold karakteriserer de fleste elementer i elektriske installasjoner og gir ikke mening bare for de elementene som ikke repareres under drift (for eksempel isolatorer av luftledninger (HV)).

Persistens — egenskapen til tekniske midler for kontinuerlig å opprettholde en brukbar (ny) og brukbar tilstand under lagring og transport. Bevaring av PP-elementer er preget av deres evne til å motstå de negative effektene av lagrings- og transportforhold.

Valget av kvantitative indikatorer for pålitelighet avhenger av typen kraftutstyr. De elementene i elektriske installasjoner hvis ytelse i tilfelle skade ikke kan gjenopprettes under drift (strømtransformatorer, kabelinnsatser, etc.) kalles ikke-gjenopprettelige.

Gjenvinnbare er produkter hvis ytelse i tilfelle skade må gjenopprettes under drift. Eksempler på slike produkter er elektriske maskiner, krafttransformatorer, etc.

Påliteligheten til reproduserte produkter bestemmes av deres pålitelighet, holdbarhet, vedlikehold og lagring, og påliteligheten til ikke-fornybare produkter bestemmes av deres pålitelighet, holdbarhet og lagring.

Faktorer som påvirker påliteligheten til elektriske installasjonselementer

Elektriske installasjoner som brukes til transformasjon, overføring og distribusjon av elektrisitet er utsatt for en lang rekke faktorer som kan klassifiseres i fire grupper: miljøpåvirkninger, driftsmessige, tilfeldige, design- og installasjonsfeil.

Miljøfaktorer, hvor elementene i elektriske installasjoner fungerer, inkluderer intensiteten av tordenvær og vindaktivitet, isavsetninger, kraftig regn, nedbør, tett tåke, frost, dugg, solinnstråling og andre. De fleste miljøfaktorer er oppført i klimaoppslagsverk.

Når det gjelder overføringsenheter - luftledninger i alle spenningsklasser - er de mest karakteristiske faktorene som bidrar til skaden regnbyger, nedbør, tett tåke, frost og dugg, og for krafttransformatorer installert på elektriske installasjoner av åpen type, faktorene til miljø inkluderer solenergi, stråling, atmosfærisk trykk, omgivelsestemperatur (en faktor som er nært knyttet til stedskategori og klimatiske forhold).

Et trekk ved driften av elementene i elektriske installasjoner av åpen type av alle spenningsklasser er endringen av alle faktorer, for eksempel en endring i temperaturen fra + 40 ± til -50 ± C.Svingninger i intensiteten av tordenværsaktivitet i regionene i landet vårt varierer fra 10 til 100 eller flere tordentimer per år.

Påvirkningen av eksterne klimatiske faktorer fører til utseendet av defekter under drift: fukting av oljen i transformatorer og oljebrytere, fukting av isolasjonen i tanken og isolering av traversene til oljebryterne, fukting av bøssingsrammen, ødeleggelse av støttene og isolatorene til gjennomføringer under is, vindbelastning, etc. Derfor, for hver klimatiske region, under driften av en elektrisk installasjon, er det nødvendig å ta hensyn til miljøfaktorer.

Operasjonelle faktorer inkluderer overbelastning av elektriske installasjonselementer, kortslutningsstrømmer (overstrøm), ulike typer overspenninger (buedannelse, svitsjing, resonans, etc.).

I henhold til reglene for teknisk drift kan luftledninger 10 — 35 kV med en isolert nøytral fungere i nærvær av en enfaset jordfeil, og varigheten av deres fjerning er ikke standardisert. Under disse driftsforholdene er lysbuefeil i forgrenede distribusjonsnett hovedårsaken til svekket isolasjonssvikt.

For krafttransformatorer er de mest følsomme driftsfaktorene deres overbelastning, mekaniske krefter på viklingene ved kortslutning gjennom strømmer. En betydelig plass i driftsfaktorene er okkupert av kvalifiseringen til personalet og de medfølgende effektene (feil fra personalet, dårlig kvalitet på reparasjoner og vedlikehold, etc.).

Gruppen av faktorer som indirekte påvirker påliteligheten til elektriske installasjoner inkluderer design- og installasjonsfeil: manglende overholdelse av retningslinjene under prosjektering, manglende overholdelse av pålitelighetskrav, manglende overholdelse av størrelsen på kapasitive strømmer i 10 — 35 kV nettverk og deres kompensasjon under utvikling av nettverk, lavkvalitetsproduksjon av elektriske installasjonselementer, installasjonsfeil, etc.

En liten gruppe faktorer som påvirker påliteligheten til elektriske installasjoner i drift er tilfeldige faktorer: kollisjon av transport- og landbruksmaskiner på støtter, overlapping av et kjøretøy i bevegelse under luftledningene, avbrudd av ledninger, etc.

Pålitelighet av strømforsyning til forbrukere

Det er teknisk mulig å lage slike systemer, og de som svikter vil sjelden forekomme (svært pålitelige elementer med et perfekt tonic servicesystem, bruk av kretser med flere kutt osv.). Men etableringen av slike systemer vil kreve økte investeringer. og driftskostnader. Derfor er det løsninger for å forbedre det økonomiske aspektet for pålitelighet: de streber ikke etter den maksimalt oppnåelige påliteligheten, men etter en rasjonell, optimal i henhold til ethvert teknisk og økonomisk kriterium.

For standard designløsninger PUE krever ikke pålitelighetsberegninger: kategoriene er fremhevet energiforbrukere når det gjelder pålitelighet av strømforsyning (generelt sett er de forskjellige i mengden skade fra strømbrudd), som redundansen til nettverk (antall uavhengige kilder) og tilstedeværelse av nødautomatisering (tillatt varighet av strømbrudd).

Når det gjelder å sikre strømforsyningens pålitelighet, deler PUE elektriske forbrukere inn i tre kategorier: første, andre og tredje. Tilordning av en elektrisk mottaker til en eller annen kategori når det gjelder pålitelighet må skje på grunnlag av regulatorisk dokumentasjon, så vel som i den teknologiske delen av prosjektet (dvs. det bestemmes av designingeniører).

For mer informasjon om egenskapene til hver kategori, se her: Strømforsyning pålitelighet kategorier av elektriske mottakere