Pålidelighed af elektrisk udstyr og strømsystemer
Grundlæggende begreber og definitioner af pålidelighed
Pålidelighed er tæt forbundet med forskellige aspekter af driften af elektriske installationer. Pålidelighed - en genstands egenskab til at udføre visse funktioner, vedligeholde værdierne af dets ydeevneindikatorer til tiden inden for visse grænser, svarende til visse måder og betingelser for brug, vedligeholdelse, reparation, opbevaring og transport.
Pålidelighed med hensyn til strømforsyningssystemer: kontinuerlig strømforsyning inden for acceptable grænser indikatorer for dens kvalitet og eliminering af situationer, der er farlige for mennesker og miljø. I dette tilfælde skal objektet fungere.
Under drift betyder en sådan tilstand af elementerne i det elektriske udstyr, hvor de er i stand til at udføre de specificerede funktioner, mens de opretholder værdierne af de specificerede parametre inden for grænserne fastsat af den normative og tekniske dokumentation.I dette tilfælde opfylder elementerne muligvis ikke fx krav til udseende.
En hændelse, der involverer udstyrsfejl, kaldes afvisning... Årsagerne til fejl kan være design-, fabrikations- og reparationsfejl, overtrædelser af driftsregler og -forskrifter, naturlige slidprocesser. Af arten af ændringen af det elektriske udstyrs hovedparametre indtil fejløjeblikket skelnes de mellem pludselige og gradvise fejl.
En pludselig fejl kaldes en fejl, der opstår som følge af en pludselig skarp ændring i en eller flere grundlæggende parametre (fasenedbrud af kabel og luftledninger, ødelæggelse af kontaktforbindelser i enheder osv.).
Gradvis beskadigelse kaldes skade, der opstår som følge af en lang, gradvis ændring i parametre, normalt på grund af ældning eller slid (forringelse af isolationsmodstand af kabler, motorer, stigning i kontaktmodstand af kontaktforbindelser osv.). Samtidig kan ændringer i parameteren i forhold til startniveauet i mange tilfælde registreres ved hjælp af måleapparater.
Der er ingen grundlæggende forskel mellem pludselige og gradvise fejl. pludselige fejl i de fleste tilfælde er resultatet af en gradvis, men skjult fra observation, ændring i parametre (for eksempel slid på mekaniske samlinger af kontaktkontakter), når deres ødelæggelse opfattes som en pludselig begivenhed.
En ikke-reversibel fejl indikerer et tab af ydeevne... Intermitterende — gentagne gange selveliminerende fejl på et objekt.Hvis et objekts svigt ikke skyldes svigt af et andet objekt, betragtes det som uafhængigt, ellers - afhængigt.
En fejl som følge af en ufuldkommenhed eller overtrædelse af etablerede designregler og -forskrifter kaldes en strukturel... En fejl, der opstod som følge af en ufuldkommenhed eller overtrædelse af den etablerede produktionsproces eller reparation af en genstand udført i en reparationsvirksomhed — produktion … Fejl som følge af overtrædelse af de etablerede regler eller driftsbetingelser – operationel… Årsag til afvisning – mangel.
Pålidelighed er en af egenskaberne ved elektrisk udstyr og strømsystemer, der kun manifesterer sig under drift. Pålidelighed er defineret under design, sikret under fremstilling, forbrugt og vedligeholdt under drift.
Pålidelighed er en kompleks egenskab, som afhængigt af de elektriske installationers detaljer og driftsbetingelserne kan omfatte: pålidelighed, holdbarhed, vedligeholdelse, opbevaring separat eller i en bestemt kombination, både for de elektriske installationer og for dets individuelle elementer .
Nogle gange sidestilles pålidelighed med pålidelighed (i dette tilfælde betragtes pålidelighed i "snæver forstand").
Pålidelighed - egenskaben ved tekniske midler til at opretholde kontinuerlig drift i en vis periode. Det er den vigtigste komponent i pålideligheden af elektriske installationer, afhængigt af elementernes pålidelighed, deres tilslutningsskema, strukturelle og funktionelle egenskaber og driftsforhold.
Holdbarhed - egenskaben af tekniske midler til at forblive i drift indtil forekomsten af grænsetilstanden med det etablerede system for vedligeholdelse og reparation.
I det pågældende tilfælde bestemmes grænsetilstanden for de tekniske midler af umuligheden af deres videre funktion, hvilket skyldes enten et fald i effektiviteten eller af sikkerhedskrav eller ved begyndelsen af forældelse.
Vedligeholdelse — egenskaben af tekniske midler, som er tilpasningsevne til forebyggelse og opdagelse af årsagen til skade og eliminering af deres konsekvenser gennem vedligeholdelse og reparation.
Vedligeholdelse karakteriserer de fleste elementer i elektriske installationer og giver ikke kun mening for de elementer, der ikke repareres under drift (for eksempel isolatorer af luftledninger (HV)).
Persistens — egenskaben ved tekniske midler til kontinuerligt at opretholde en brugbar (ny) og brugbar tilstand under opbevaring og transport. Bevarelsen af PP-elementer er kendetegnet ved deres evne til at modstå de negative virkninger af opbevarings- og transportforhold.
Valget af kvantitative indikatorer for pålidelighed afhænger af typen af strømudstyr. De elementer i elektriske installationer, hvis ydeevne i tilfælde af skader ikke kan genoprettes under drift (strømtransformatorer, kabelindsatser osv.), kaldes ikke-genoprettelige.
Genoprettelige er produkter, hvis ydeevne i tilfælde af skade skal genoprettes under drift. Eksempler på sådanne produkter er elektriske maskiner, krafttransformatorer mv.
Pålideligheden af genfremstillede produkter bestemmes af deres pålidelighed, holdbarhed, vedligeholdelse og opbevaring, og pålideligheden af ikke-fornybare produkter bestemmes af deres pålidelighed, holdbarhed og opbevaring.
Faktorer, der påvirker pålideligheden af elektriske installationselementer
Elektriske installationer, der anvendes til transformation, transmission og distribution af elektricitet, er udsat for en lang række faktorer, der kan klassificeres i fire grupper: miljøpåvirkninger, driftsmæssige, utilsigtede, design- og installationsfejl.
Miljøfaktorer, hvor elementerne i elektriske installationer fungerer, omfatter intensiteten af tordenvejr og vindaktivitet, isaflejringer, kraftige regnskyl, nedbør, tæt tåge, frost, dug, solstråling og andre. De fleste miljøfaktorer er opført i klimaopslagsbøger.
Med hensyn til overførselsanordninger — luftledninger af alle spændingsklasser — er de mest karakteristiske faktorer, der bidrager til skaderne, regnbyger, nedbør, tæt tåge, frost og dug, og for krafttransformatorer installeret på elektriske installationer af åben type, miljø omfatter solenergi, stråling, atmosfærisk tryk, omgivelsestemperatur (en faktor, der er tæt forbundet med placeringskategorien og klimatiske forhold).
Et træk ved driften af elementerne i åbne elektriske installationer af alle spændingsklasser er ændringen af alle faktorer, for eksempel en temperaturændring fra + 40 ± til -50 ± C.Udsving i intensiteten af tordenvejrsaktivitet i regionerne i vores land varierer fra 10 til 100 eller flere tordentimer om året.
Indvirkningen af eksterne klimatiske faktorer fører til forekomsten af defekter under drift: befugtning af olien i transformere og olieafbrydere, befugtning af isoleringen i tanken og isolering af gennemløbene af oliekontakterne, befugtning af bøsningsrammen, ødelæggelse af understøtninger og isolatorer af bøsninger under is, vindbelastning mv. Derfor er det for hver klimatisk region under driften af en elektrisk installation nødvendigt at tage hensyn til miljøfaktorer.
Driftsfaktorer omfatter overbelastning af elektriske installationselementer, kortslutningsstrømme (overstrøm), forskellige typer overspændinger (buedannelse, kobling, resonans osv.).
I henhold til reglerne for teknisk drift kan luftledninger 10 - 35 kV med en isoleret neutral fungere i nærværelse af en enfaset jordfejl, og varigheden af deres fjernelse er ikke standardiseret. Under disse driftsforhold er lysbuefejl i forgrenede distributionsnet hovedårsagen til svækket isolationsfejl.
For krafttransformatorer er de mest følsomme driftsfaktorer deres overbelastning, mekaniske kræfter på viklingerne ved kortslutning gennem strømme. En væsentlig plads i driftsfaktorerne er optaget af personalets kvalifikation og de medfølgende effekter (fejl fra personalet, reparationer og vedligeholdelse af dårlig kvalitet osv.).
Gruppen af faktorer, der indirekte påvirker pålideligheden af elektriske installationer, omfatter design- og installationsfejl: manglende overholdelse af retningslinjerne under projekteringen, manglende overholdelse af pålidelighedskrav, manglende overholdelse af størrelsen af kapacitive strømme i 10 — 35 kV netværk og deres kompensation under udvikling af netværk, lavkvalitetsproduktion af elektriske installationselementer, installationsfejl mv.
En lille gruppe faktorer, der påvirker pålideligheden af elektriske installationer i drift, er utilsigtede faktorer: kollision af transport- og landbrugsmaskiner på understøtninger, overlapning af et kørende køretøj under luftledningerne, afbrydelse af ledninger osv.
Pålidelighed af strømforsyning til forbrugere
Det er teknisk muligt at skabe sådanne systemer, og dem, der fejler, vil sjældent forekomme (meget pålidelige elementer med et perfekt tonic servicesystem, brug af kredsløb med flere snit osv.). Men oprettelsen af sådanne systemer vil kræve øgede investeringer. og driftsomkostninger. Derfor er der løsninger til at forbedre det økonomiske aspekt af pålidelighed: de stræber ikke efter den maksimalt opnåelige pålidelighed, men efter en rationel, optimal i henhold til ethvert teknisk og økonomisk kriterium.
Til standard designløsninger PUE kræver ikke pålidelighedsberegninger: kategorierne er fremhævet energiforbrugere med hensyn til strømforsyningspålidelighed (generelt adskiller de sig i mængden af skader fra et strømsvigt), hvor redundansen af netværk (antallet af uafhængige kilder) og tilstedeværelse af nødautomatisering (tilladt varighed af strømsvigt).
Med hensyn til at sikre strømforsyningens pålidelighed opdeler PUE elektriske forbrugere i tre kategorier: første, anden og tredje. Tildeling af en elektrisk modtager til en eller anden kategori med hensyn til pålidelighed skal ske på grundlag af regulatorisk dokumentation, såvel som i den teknologiske del af projektet (dvs. det er bestemt af designingeniører).
For flere detaljer om egenskaberne for hver kategori, se her: Strømforsyningssikkerhedskategorier af elektriske modtagere