Zanesljivost električne opreme in elektroenergetskih sistemov
Osnovni pojmi in definicije zanesljivosti
Zanesljivost je tesno povezana z različnimi vidiki delovanja električnih inštalacij. Zanesljivost - lastnost predmeta, da opravlja določene funkcije, pravočasno ohranja vrednosti svojih kazalnikov delovanja v določenih mejah, ki ustrezajo določenim načinom in pogojem uporabe, vzdrževanja, popravila, skladiščenja in prevoza.
Zanesljivost napajalnih sistemov: neprekinjeno napajanje v sprejemljivih mejah kazalci njegove kakovosti in odpravljanje situacij, nevarnih za ljudi in okolje. V tem primeru bi moral predmet delovati.
Operativnost pomeni takšno stanje elementov električne opreme, v katerem so sposobni opravljati določene funkcije, pri čemer ohranjajo vrednosti določenih parametrov v mejah, določenih z normativno in tehnično dokumentacijo.V tem primeru elementi morda ne izpolnjujejo na primer zahtev glede videza.
Dogodek, ki vključuje okvaro opreme, se imenuje zavrnitev ... Vzroki za okvare so lahko konstrukcijske, proizvodne in popravilne napake, kršitve obratovalnih pravil in predpisov, naravni procesi obrabe. Glede na naravo spremembe glavnih parametrov električne opreme do trenutka okvare ločimo med nenadnimi in postopnimi okvarami.
Nenadna okvara se imenuje okvara, ki nastane kot posledica nenadne ostre spremembe enega ali več osnovnih parametrov (razpad faze kabelskih in nadzemnih vodov, uničenje kontaktnih povezav v napravah itd.).
Postopne poškodbe imenujemo poškodbe, ki nastanejo kot posledica dolgotrajne postopne spremembe parametrov, običajno zaradi staranja ali obrabe (poslabšanje izolacijske upornosti kablov, motorjev, povečanje kontaktnega upora kontaktnih povezav itd.). Hkrati je mogoče spremembe parametra v primerjavi z začetno stopnjo v mnogih primerih zabeležiti z merilnimi napravami.
Med nenadnimi in postopnimi okvarami ni bistvene razlike. nenadne okvare so v večini primerov posledica postopne, a opazovanju skrite spremembe parametrov (na primer obrabe mehanskih sklopov stikalnih kontaktov), ko njihovo uničenje zaznamo kot nenaden dogodek.
Nereverzibilna okvara kaže na izgubo zmogljivosti ... Občasna — večkratna samoodstranljiva okvara objekta.Če odpoved objekta ni posledica odpovedi drugega objekta, se šteje za neodvisnega, drugače — za odvisnega.
Napaka, ki je posledica nepopolnosti ali kršitve uveljavljenih pravil in predpisov o načrtovanju, se imenuje strukturna ... Napaka, ki je nastala zaradi nepopolnosti ali kršitve uveljavljenega postopka proizvodnje ali popravila predmeta, ki se izvaja v podjetju za popravilo - proizvodnja … Napaka zaradi kršitve uveljavljenih pravil ali pogojev delovanja — operativno… Razlog za zavrnitev — okvara.
Zanesljivost je ena od lastnosti električne opreme in elektroenergetskih sistemov, ki se kaže le med delovanjem. Zanesljivost je definirana med projektiranjem, zagotovljena med proizvodnjo, porabljena in vzdrževana med delovanjem.
Zanesljivost je kompleksna lastnost, ki glede na posebnosti električne napeljave in pogojev njenega delovanja lahko vključuje: zanesljivost, trajnost, vzdrževanje, skladiščenje ločeno ali v določeni kombinaciji, tako za električno napeljavo kot za njene posamezne elemente. .
Včasih se zanesljivost enači z zanesljivostjo (v tem primeru se zanesljivost obravnava v "ožjem smislu").
Zanesljivost - lastnost tehničnih sredstev, da vzdržujejo neprekinjeno delovanje v določenem časovnem obdobju. Je najpomembnejši sestavni del zanesljivosti električnih inštalacij, odvisen od zanesljivosti elementov, njihove povezovalne sheme, strukturnih in funkcionalnih značilnosti ter delovnih pogojev.
Trajnost - lastnost tehničnih sredstev, da ostanejo v uporabi do nastopa mejnega stanja z vzpostavljenim sistemom vzdrževanja in popravil.
V obravnavanem primeru je mejno stanje tehničnih sredstev določeno z nezmožnostjo njihovega nadaljnjega delovanja, ki je posledica zmanjšanja učinkovitosti ali varnostnih zahtev ali začetka zastarelosti.
Vzdrževanje - lastnost tehničnega sredstva, ki je prilagodljivost za preprečevanje in odkrivanje vzroka škode ter odpravljanje njihovih posledic z vzdrževanjem in popravilom.
Vzdrževanje je značilno za večino elementov elektroinštalacij in ni smiselno le za tiste elemente, ki se med obratovanjem ne popravljajo (na primer izolatorji nadzemnih vodov (VN)).
Vztrajnost - lastnost tehničnih sredstev, da med skladiščenjem in prevozom nenehno vzdržujejo uporabno (novo) in uporabno stanje. Za ohranitev elementov PP je značilna njihova sposobnost, da prenesejo negativne učinke pogojev skladiščenja in transporta.
Izbira kvantitativnih kazalnikov zanesljivosti je odvisna od vrste energetske opreme. Tisti elementi električnih instalacij, katerih delovanje v primeru poškodbe med delovanjem ni mogoče obnoviti (tokovni transformatorji, kabelski vložki itd.), Se imenujejo nepopravljivi.
Popravljivi so izdelki, katerih delovanje v primeru poškodbe je treba obnoviti med delovanjem. Primeri takih izdelkov so električni stroji, močnostni transformatorji itd.
Zanesljivost predelanih izdelkov določajo njihova zanesljivost, trajnost, vzdrževanje in skladiščenje, zanesljivost neobnovljivih izdelkov pa njihova zanesljivost, trajnost in skladiščenje.
Dejavniki, ki vplivajo na zanesljivost elementov elektroinštalacij
Električne napeljave, ki se uporabljajo za transformacijo, prenos in distribucijo električne energije, so izpostavljene številnim dejavnikom, ki jih lahko razvrstimo v štiri skupine: vplivi okolja, obratovalne, nezgodne, konstrukcijske in inštalacijske napake.
Dejavniki okolja, kjer delujejo elementi elektroinštalacij, so intenzivnost neviht in vetrov, ledeni nanosi, močna deževja, padavine, gosta megla, zmrzal, rosa, sončno sevanje in drugo. Večina okoljskih dejavnikov je navedenih v podnebnih priročnikih.
Pri prenosnih napravah - nadzemnih vodih vseh napetostnih razredov - so najbolj značilni dejavniki, ki prispevajo k njihovi poškodbi, nalivi, padavine, gosta megla, zmrzal in rosa, pri močnostnih transformatorjih, nameščenih na električnih napeljavah odprtega tipa, pa dejavniki okolje vključuje sončno energijo, sevanje, atmosferski tlak, temperaturo okolja (dejavnik, ki je tesno povezan s kategorijo lokacije in podnebnimi razmerami).
Značilnost delovanja elementov električnih instalacij odprtega tipa vseh napetostnih razredov je sprememba vseh dejavnikov, na primer sprememba temperature od + 40 ± do -50 ± C.Nihanja intenzivnosti nevihtne dejavnosti v regijah naše države se gibljejo od 10 do 100 ali več ur nevihte na leto.
Vpliv zunanjih podnebnih dejavnikov vodi do pojava okvar med delovanjem: namočenje olja v transformatorjih in oljnih odklopnikih, namočenje izolacije v rezervoarju in izolacija prečk oljnih stikal, namočenje okvirja puše, uničenje. nosilcev in izolatorjev puš pod ledom, obremenitvijo vetra itd. Zato je treba za vsako podnebno regijo med delovanjem električne napeljave upoštevati okoljske dejavnike.
Obratovalni dejavniki vključujejo preobremenitve elementov elektroinštalacij, kratkostične tokove (nadtok), različne vrste prenapetosti (oblok, preklop, resonanca itd.).
V skladu s pravili tehničnega delovanja lahko nadzemni vodi 10-35 kV z izolirano nevtralnostjo delujejo v prisotnosti enofazne zemeljske napake, trajanje njihove odstranitve pa ni standardizirano. V teh pogojih delovanja so obločne napake v razvejanih distribucijskih omrežjih glavni vzrok za oslabljeno izolacijo.
Pri močnostnih transformatorjih so najbolj občutljivi obratovalni dejavniki njihova preobremenitev, mehanske sile na navitja pri kratkem stiku skozi tokove. Pomembno mesto v dejavnikih delovanja zavzemajo usposobljenost osebja in spremljajoči učinki (napake osebja, nekvalitetna popravila in vzdrževanje itd.).
Skupina dejavnikov, ki posredno vplivajo na zanesljivost električnih inštalacij, vključuje napake pri projektiranju in vgradnji: neupoštevanje smernic pri projektiranju, neupoštevanje zahtev glede zanesljivosti, neupoštevanje velikosti kapacitivnih tokov v omrežjih 10-35 kV in njihova kompenzacija pri razvoju omrežij, nekvalitetna izdelava elektroinštalacijskih elementov, napake pri vgradnji itd.
Majhna skupina dejavnikov, ki vplivajo na zanesljivost delovanja električnih instalacij, so naključni dejavniki: trk transportnih in kmetijskih strojev na nosilce, prekrivanje premikajočega se vozila pod nadzemnimi vodi, prekinitev žic itd.
Zanesljivost napajanja potrošnikov
Takšne sisteme je tehnično mogoče ustvariti, tisti, ki ne uspejo, pa se redko pojavljajo (zelo zanesljivi elementi s popolnim toničnim servisnim sistemom, uporaba vezij z več rezi itd.). Toda ustvarjanje takih sistemov bo zahtevalo večje naložbe. in operativni stroški. Zato obstajajo rešitve za izboljšanje zanesljivosti z ekonomskega vidika: ne težijo k največji možni zanesljivosti, temveč k racionalni, optimalni po vseh tehničnih in ekonomskih kriterijih.
Za standardne oblikovalske rešitve PUE ne zahteva izračunov zanesljivosti: v kategorijah so poudarjeni porabniki energije glede na zanesljivost napajanja (na splošno se razlikujejo po višini škode zaradi izpada električne energije), za katere velja redundanca omrežij (število neodvisnih virov) in prisotnost avtomatizacije v sili ( dovoljeno trajanje izpada električne energije ).
Z vidika zagotavljanja zanesljivosti oskrbe z električno energijo PUE deli električne porabnike v tri kategorije: prvo, drugo in tretjo. Razvrstitev električnega sprejemnika v eno ali drugo kategorijo glede na zanesljivost mora potekati na podlagi regulativne dokumentacije, pa tudi v tehnološkem delu projekta (to pomeni, da ga določijo projektantje).
Za več podrobnosti o značilnostih vsake kategorije glejte tukaj: Kategorije zanesljivosti napajanja električnih sprejemnikov