Pouzdanost električne opreme i elektroenergetskih sustava

Osnovni pojmovi i definicije pouzdanosti

Pouzdanost je usko povezana s različitim aspektima rada električnih instalacija. Pouzdanost - svojstvo objekta da obavlja određene funkcije, održavajući na vrijeme vrijednosti svojih pokazatelja učinka unutar određenih granica, što odgovara određenim načinima i uvjetima uporabe, održavanja, popravka, skladištenja i transporta.

Pouzdanost u pogledu sustava napajanja: kontinuirano napajanje unutar prihvatljivih granica pokazatelji njegove kvalitete te otklanjanje situacija opasnih po ljude i okoliš. U ovom slučaju, objekt bi trebao raditi.

Pod operativnošću podrazumijeva se takvo stanje elemenata električne opreme u kojem su sposobni obavljati određene funkcije, uz održavanje vrijednosti navedenih parametara unutar granica utvrđenih normativnom i tehničkom dokumentacijom.U tom slučaju elementi možda neće ispunjavati, na primjer, zahtjeve koji se odnose na izgled.

Događaj koji uključuje kvar opreme naziva se odbacivanje... Uzroci kvarova mogu biti nedostaci u dizajnu, proizvodnji i popravku, kršenje radnih pravila i propisa, prirodni procesi trošenja. Po prirodi promjene glavnih parametara električne opreme do trenutka kvara, razlikuju se iznenadni i postupni kvarovi.

Iznenadni kvar naziva se kvar koji nastaje kao posljedica iznenadne oštre promjene jednog ili više osnovnih parametara (fazni kvar kabelskih i nadzemnih vodova, uništavanje kontaktnih veza u uređajima itd.).

Postupnim oštećenjima nazivamo oštećenja koja nastaju kao posljedica duge, postupne promjene parametara, obično zbog starenja ili trošenja (pogoršanje otpora izolacije kabela, motora, povećanje kontaktnog otpora kontaktnih spojeva itd.). Istodobno, promjene parametra u usporedbi s početnom razinom u mnogim se slučajevima mogu zabilježiti pomoću mjernih uređaja.

Nema temeljne razlike između iznenadnih i postupnih kvarova. iznenadni kvarovi u većini slučajeva rezultat su postupne, ali skrivene od promatranja, promjene parametara (primjerice, istrošenost mehaničkih sklopova kontakata prekidača), kada se njihovo uništenje percipira kao iznenadni događaj.

Nepovratni kvar ukazuje na gubitak performansi... Povremeni — opetovano samoeliminirajući kvar objekta.Ako kvar nekog objekta nije posljedica kvara drugog objekta, tada se smatra neovisnim, inače — ovisnim.

Kvar koji proizlazi iz nesavršenosti ili kršenja utvrđenih pravila i propisa o dizajnu naziva se strukturnim... Kvar koji je nastao kao rezultat nesavršenosti ili kršenja utvrđenog procesa proizvodnje ili popravka predmeta koji se izvodi u poduzeću za popravke - proizvodnja … Kvar kao rezultat kršenja utvrđenih pravila ili uvjeta rada — operativni… Razlog odbijanja — kvar.

Pouzdanost je jedno od svojstava električne opreme i elektroenergetskih sustava koje se očituje samo tijekom rada. Pouzdanost se definira tijekom projektiranja, osigurava tijekom proizvodnje, troši i održava tijekom rada.

Pouzdanost je složeno svojstvo koje, ovisno o specifičnostima električne instalacije i uvjetima njezina rada, može uključivati: pouzdanost, trajnost, održavanje, skladištenje zasebno ili u određenoj kombinaciji, kako za električnu instalaciju, tako i za njezine pojedine elemente. .

Ponekad se pouzdanost poistovjećuje s pouzdanošću (u ovom slučaju pouzdanost se razmatra u "užem smislu").

Pouzdanost - svojstvo tehničkih sredstava da održavaju kontinuiranu operativnost u određenom vremenskom razdoblju. To je najvažnija komponenta pouzdanosti električnih instalacija, ovisno o pouzdanosti elemenata, njihovoj shemi spajanja, strukturnim i funkcionalnim karakteristikama i radnim uvjetima.

Trajnost - svojstvo tehničkog sredstva da ostane u službi do nastupanja graničnog stanja uz uspostavljeni sustav održavanja i popravka.

U razmatranom slučaju, granično stanje tehničkih sredstava određeno je nemogućnošću njihovog daljnjeg funkcioniranja, što je uzrokovano ili smanjenjem učinkovitosti, ili sigurnosnim zahtjevima, ili nastupom zastarjelosti.

Održavanje — svojstvo tehničkih sredstava, koje je prilagodljivost za sprječavanje i otkrivanje uzroka oštećenja i otklanjanje njihovih posljedica održavanjem i popravkom.

Održavanje karakterizira većinu elemenata električnih instalacija i nema smisla samo za one elemente koji se tijekom rada ne popravljaju (npr. izolatori nadzemnih vodova (VN)).

Postojanost — svojstvo tehničkih sredstava da tijekom skladištenja i prijevoza neprekidno održavaju ispravno (novo) i uporabno stanje. Očuvanje PP elemenata karakterizira njihova sposobnost da izdrže negativne učinke uvjeta skladištenja i transporta.

Izbor kvantitativnih pokazatelja pouzdanosti ovisi o vrsti energetske opreme. Oni elementi električnih instalacija čija se izvedba u slučaju oštećenja ne može obnoviti tijekom rada (strujni transformatori, kabelski umeci itd.) Nazivaju se nepovratnim.

Popravljivi su proizvodi čija se učinkovitost u slučaju oštećenja mora vratiti tijekom rada. Primjeri takvih proizvoda su električni strojevi, energetski transformatori itd.

Pouzdanost prerađenih proizvoda određena je njihovom pouzdanošću, trajnošću, održavanjem i skladištenjem, a pouzdanost neobnovljivih proizvoda određena je njihovom pouzdanošću, trajnosti i skladištenjem.

Čimbenici koji utječu na pouzdanost elemenata elektroinstalacija

Električne instalacije koje se koriste za transformaciju, prijenos i distribuciju električne energije izložene su velikom broju čimbenika koji se mogu svrstati u četiri skupine: utjecaji okoline, pogonske, slučajne, projektne i instalacijske pogreške.

Okolinski čimbenici u kojima djeluju elementi električnih instalacija uključuju intenzitet grmljavinskog nevremena i djelovanje vjetra, naslage leda, obilne kiše, oborine, gustu maglu, mraz, rosu, sunčevo zračenje i druge. Većina ekoloških čimbenika navedena je u klimatskim knjigama.

Kod prijenosnih uređaja - nadzemnih vodova svih naponskih razreda - najkarakterističniji čimbenici koji pridonose njihovom oštećenju su kišni pljuskovi, oborine, gusta magla, mraz i rosa, a za energetske transformatore postavljene na električnim instalacijama otvorenog tipa čimbenici okoliš uključuje sunčevu energiju, zračenje, atmosferski tlak, temperaturu okoline (čimbenik usko povezan s kategorijom lokacije i klimatskim uvjetima).

Značajka rada elemenata električnih instalacija otvorenog tipa svih klasa napona je promjena svih čimbenika, na primjer, promjena temperature od + 40 ± do -50 ± C.Kolebanja u intenzitetu grmljavinske aktivnosti u područjima naše zemlje variraju od 10 do 100 ili više grmljavinskih sati godišnje.

Utjecaj vanjskih klimatskih čimbenika dovodi do pojave kvarova tijekom rada: vlaženja ulja u transformatorima i uljnim prekidačima, vlaženja izolacije u spremniku i izolacije traverzi uljnih sklopki, vlaženja okvira čahura, uništenja nosača i izolatora čahura pod ledom, opterećenjem vjetra itd. Stoga je za svaku klimatsku regiju, tijekom rada električne instalacije, potrebno uzeti u obzir čimbenike okoliša.

Pogonski čimbenici uključuju preopterećenje elemenata elektroinstalacija, struje kratkog spoja (nadstruja), razne vrste prenapona (lučni, sklopni, rezonancijski itd.).

Prema pravilima tehničkog rada, nadzemni vodovi 10-35 kV s izoliranom nultom mogu raditi u prisutnosti jednofaznog zemljospoja, a trajanje njihovog uklanjanja nije standardizirano. Pod ovim radnim uvjetima, lučni kvarovi u razgranatim distribucijskim mrežama glavni su uzrok kvara oslabljene izolacije.

Za energetske transformatore najosjetljiviji radni čimbenici su njihovo preopterećenje, mehaničke sile na namote pri kratkom spoju kroz struje. Značajno mjesto u pogonskim čimbenicima zauzima kvalificiranost osoblja i popratni učinci (pogreške osoblja, nekvalitetni popravci i održavanje i dr.).

U skupinu čimbenika koji posredno utječu na pouzdanost električnih instalacija spadaju pogreške u projektiranju i instalaciji: nepridržavanje smjernica tijekom projektiranja, nepridržavanje zahtjeva pouzdanosti, nepridržavanje veličine kapacitivnih struja u mrežama 10 — 35 kV i njihova nadoknada tijekom izgradnje mreže, nekvalitetna izrada elektroinstalacijskih elemenata, nedostaci u instalaciji i dr.

Manju skupinu čimbenika koji utječu na pouzdanost električnih instalacija u radu čine slučajni čimbenici: sudar transportnih i poljoprivrednih strojeva o nosače, preklapanje vozila u pokretu ispod nadzemnih vodova, prekid žica itd.

Pouzdanost napajanja potrošača

Tehnički je moguće izraditi takve sustave, a rijetko će se pojaviti oni koji zakažu (visokopouzdani elementi sa savršenim toničkim servisnim sustavom, korištenje sklopova s ​​više rezova itd.). Ali stvaranje takvih sustava zahtijevat će veća ulaganja. i operativni troškovi. Stoga postoje rješenja za poboljšanje ekonomskog aspekta pouzdanosti: ne teži se maksimalnoj dostižnoj pouzdanosti, već racionalnoj, optimalnoj prema svim tehničkim i ekonomskim kriterijima.

Za standardna dizajnerska rješenja PUE ne zahtijeva izračune pouzdanosti: kategorije su istaknuti potrošači energije u smislu pouzdanosti napajanja (općenito se razlikuju po količini štete od nestanka struje), za koje je redundancija mreža (broj neovisnih izvora) i prisutnost hitne automatizacije ( dopušteno trajanje nestanka struje).

U smislu osiguranja pouzdanosti napajanja, PUE dijeli električne potrošače u tri kategorije: prvu, drugu i treću. Dodjela električnog prijemnika u jednu ili drugu kategoriju u smislu pouzdanosti mora se dogoditi na temelju regulatorne dokumentacije, kao iu tehnološkom dijelu projekta (tj. To određuju projektantski inženjeri).

Za više detalja o karakteristikama svake kategorije pogledajte ovdje: Kategorije pouzdanosti napajanja električnih prijamnika