Spoľahlivosť v energetike — základné pojmy a definície

Čo je spoľahlivosť

Spoľahlivosť prevádzky elektrických zariadení napájacích systémov je jedným z najdôležitejších faktorov, ktoré majú významný vplyv na ekonomické ukazovatele energetických komplexov v krajine.

Náklady na prerušenie dodávky elektriny v prípade núdzového výpadku tvoria významnú časť celkových nákladov na výrobu a inštaláciu napájacej siete a pre obyvateľstvo takáto havária vedie k veľkým morálnym otrasom. V tomto ohľade sú obzvlášť dôležité otázky zlepšenia spôsobov prevádzky elektrických zariadení v systémoch napájania na rôznych úrovniach. Charakteristickou črtou moderného elektroenergetiky sú preto zvýšené požiadavky na spoľahlivosť napájania a kvalitu energie.

Prognózovanie spoľahlivosti zariadení elektrizačnej sústavy, ako aj tvorba stratégií a plánovanie, modernizácia a oprava elektrických zariadení sú prioritnými úlohami štátu.Moderný prístup k riešeniu týchto otázok je založený na aplikácii metód teórie spoľahlivosti a optimalizácii prevádzky zložitých technologických objektov.

Spoľahlivosť je zabudovaná do konštrukcie, garantovaná pri výrobe a vynaložená počas prevádzky. Treba mať na pamäti, že ukazovatele spoľahlivosti vám umožňujú posúdiť stav priemerného objektu. To vedie k tomu, že v jednom prípade sa získajú podhodnotené hodnoty av druhom - nadhodnotené hodnoty. Technická diagnostika umožňuje posúdiť stav konkrétneho objektu. Poznanie skutočného stavu objektu je zabezpečené jeho riadením — monitorovaním.

Pri projektovaní musí byť elektroinštalácia vytvorená prispôsobená k diagnóze a obnovy počas výroby – prevádzky a prevádzky – na zabezpečenie udržiavania prevádzkového stavu. Diagnostické metódy a nástroje sú nástrojom na udržanie danej spoľahlivosti.

Pochopenie základov teórie spoľahlivosti a technickej diagnostiky, oboznámenie sa so spôsobmi a prostriedkami diagnostiky prvkov prispieva k správnemu rozhodovaniu pri projektovaní a prevádzke elektrických zariadení v napájacích sústavách.

Elektroinštalácia sa považuje za objekt, ktorým sa rozumie súbor strojov, zariadení, elektrické vedenie (elektrické vedenie), určený na výrobu, premenu, prenos, rozvod elektrickej energie a jej premenu na iný druh energie.

Medzi elektrárne patria: generátory, výkonové transformátory, autotransformátory, reaktory, transformátory napätia a prúdu, elektrické vedenia, rozvodné zariadenia, celé trafostanice (KTP), rozvodné siete, elektromotory, kondenzátory, automatizačné a ochranné zariadenia, rôzne prijímače energie.

Základné pojmy a definície

Analýza súboru odporúčaných pojmov pre spoľahlivosť elektrizačných sústav ukazuje, že ak na popísanie spoľahlivosti prvkov elektrizačných sústav a ich elektrických sietí formulácie v navrhovaných pojmoch plne adekvátne popisujú vlastnosti elektrických a elektrických sieťové zariadenia ako prvky, potom na označenie spoľahlivosti elektrizačnej sústavy ako sústavy sú tieto pojmy neúplné a niekedy až skresľujú technologickú podstatu popisovaných sústav.

Prijaté znenia: Spoľahlivosť — vlastnosť objektu vykonávať špecifikované funkcie, udržiavať v priebehu času hodnoty jeho výkonnostných ukazovateľov v rámci stanovených limitov, ktoré zodpovedajú špecifikovaným režimom a podmienkam používania, údržby, opráv, skladovania a prepravy.

Úplnejšia formulácia „spoľahlivosti elektrizačnej sústavy“ preto znie takto: „Podľa základných ustanovení teórie spoľahlivosti treba spoľahlivosť prevádzky elektrizačnej sústavy chápať ako jej vlastnosť udržiavať schopnosť vykonávať zamýšľané funkcie v akomkoľvek časovom intervale bez ohľadu na vplyv vonkajších podmienok. «

Spoľahlivé napájanie vyžaduje, aby všetky prvky elektrických inštalácií, vrátane generátorov, transformátorov, napájačov, automatizácie, ochrany a distribučných zariadení, fungovali hladko. Každý z prvkov elektroinštalácie prispieva k spoľahlivosti napájania.

Spoľahlivosť napájania — vlastnosť elektrických inštalácií poskytovať spotrebiteľom elektrickú energiu podľa ich kategórie… Podľa podmienok spoľahlivosti napájania sú všetci používatelia rozdelení do troch kategórií.

Elektrické prijímače kategórie I — elektrické prijímače, ktorých prerušenie dodávky energie môže viesť k ohrozeniu ľudského života, poškodeniu drahého základného vybavenia, poruchám hromadného produktu, narušeniu fungovania obzvlášť dôležitých prvkov verejných služieb. Zo zloženia tejto kategórie sa odlišuje špeciálna skupina elektrických prijímačov, ktorých nepretržitá prevádzka je nevyhnutná pre bezproblémové odstavenie výroby, aby sa zabránilo ohrozeniu ľudského života, výbuchom, požiarom a poškodeniu drahých zariadení.

Elektrické prijímače kategórie II — elektrické prijímače, ktorých prerušenie napájania vedie k hromadnému nedostatku výrobkov, prestojom pracovných mechanizmov a priemyselnej dopravy, narušeniu bežných činností značného počtu ľudí.

Elektrické prijímače kategórie III — všetky ostatné elektrické prijímače, ktoré nespĺňajú definíciu kategórií I a II.

Spoľahlivosťou sa v oblasti napájacích systémov rozumie nepretržitá dodávka elektriny v medziach prípustných ukazovateľov jej kvality a vylúčenie situácií, ktoré sú nebezpečné pre ľudí a životné prostredie. V tomto prípade by mal objekt fungovať.

Prevádzkyschopnosť — stav prvkov elektrického zariadenia, v ktorom môžu vykonávať špecifikované funkcie, pri zachovaní hodnôt hlavných parametrov v medziach stanovených normatívnou a technickou dokumentáciou. V tomto prípade prvky nemusia spĺňať napríklad požiadavky týkajúce sa vzhľadu.

Volá sa udalosť zahŕňajúca poruchu zariadenia odmietnutie… Príčinou poškodenia môžu byť chyby vzniknuté pri projektovaní a opravách, porušenie pravidiel a prevádzkových predpisov, prirodzené procesy opotrebovania — rôzne druhy poškodenia sa rozlišujú na základe rôznych klasifikačných charakteristík (tabuľka 1).

Tabuľka 1. Klasifikácia poškodenia

Podľa charakteru zmeny hlavných parametrov elektrického zariadenia pred vznikom poruchy sa rozlišujú náhle a postupné poruchy.

Zrazu — poškodenie, ku ktorému došlo v dôsledku náhlej prudkej zmeny jedného alebo viacerých základných parametrov, napríklad: výpadok fázy káblových a nadzemných vedení, zničenie kontaktných spojení v zariadeniach.

Postupne sa nazýva poškodenie, ktoré vzniká v dôsledku dlhodobej, postupnej zmeny parametrov, zvyčajne v dôsledku starnutia alebo opotrebovania, napríklad: zhoršenie izolačného odporu káblov, vinutia motora, zvýšenie prechodového odporu kontaktných spojov. V mnohých prípadoch je možné zmeny parametra v porovnaní s počiatočnou hodnotou zaznamenať pomocou meracích prístrojov.

Medzi náhlymi a postupnými poruchami nie je zásadný rozdiel, pretože náhle poruchy sú vo väčšine prípadov výsledkom postupnej, ale pred pozorovaním skrytej zmeny parametrov (napríklad opotrebovanie mechanických zostáv spínacích kontaktov), ​​keď je vnímaná ich deštrukcia. ako náhla udalosť.

Úplné odmietnutie charakterizuje nefunkčný objekt, ktorý nevykonáva žiadnu zo špecifikovaných funkcií (v miestnosti nie je osvetlenie - všetky lampy sú vyhorené). V prípade čiastočného poškodenia objekt plní niektoré zo svojich funkcií (v miestnosti vyhorelo niekoľko lámp).

Nenávratné poškodenie ukazuje stratu výkonu (prepálené poistka).

Reverzibilné — Iba opakovaná opraviteľná porucha objektu a (žiarivky zapnuté, potom vypnuté).

Rušivé — opakovane samoodstraňujúce poškodenie predmetu.

Ak porucha objektu nie je spôsobená poruchou iného objektu, potom sa to zvažuje nezávislý, inak - závislý… Ak sa pri kontrole nájde poškodený prvok (izolácia vodiča je zničená), potom sa porucha považuje za poruchu explicitne (samozrejme)… Ak pri prehliadke nie je možné zistiť príčinu poruchy na poškodenom elektrickom zariadení, považuje sa to za poruchu skrytý (skrytý).

Porucha v dôsledku porušenia zavedených konštrukčných noriem sa nazýva štrukturálna v dôsledku porušenia prevádzkových pravidiel — operatívny… Porucha, ku ktorej došlo v dôsledku nedokonalosti alebo porušenia zavedeného procesu výroby alebo opravy predmetu vykonanej v opravovni — technologický (výroba).

Dôvod odmietnutia — chyba… Rozlišujte: zlyhanie prvku zložitého objektu (vypálená poistka v napájacej sieti bytu), objavenie sa nových spojení medzi prvkami (došlo ku skratu), narušenie komunikácie medzi prvkami (drôt zlomenie).

Spoľahlivosť sa prejavuje iba počas prevádzky. Spoľahlivosť (v najširšom zmysle tohto pojmu) môže v závislosti od špecifík elektroinštalácie a podmienok jej prevádzky zahŕňať súbor takých vlastností, ako je spoľahlivosť, životnosť, údržba, skladovanie samostatne alebo v určitej kombinácii, a to ako pre elektroinštalácie a pre jeho jednotlivé prvky.

V užšom zmysle sa spoľahlivosť rovná spoľahlivosti (v „užšom zmysle“).

Spoľahlivosť — vlastnosť technických objektov udržať si nepretržitú prevádzkyschopnosť po určitý čas. Je najdôležitejšou zložkou spoľahlivosti elektroinštalačných prvkov v závislosti od spoľahlivosti prvkov, schémy ich zapojenia, konštrukčných a funkčných charakteristík a prevádzkových podmienok.

Vytrvalosť — vlastnosť technických objektov zostať v prevádzke až do vzniku medzného stavu so zavedeným systémom údržby a opráv.Pre prvky elektroinštalácie je medzný stav daný nemožnosťou ich ďalšieho využitia, čo je spôsobené buď znížením účinnosti, alebo bezpečnostnými požiadavkami, alebo začiatkom zastarania.

podpora — vlastnosť, ktorá umožňuje odhaliť a predchádzať príčinám škôd, ako aj odstraňovať ich následky údržbou a opravou. Údržba charakterizuje väčšinu prvkov elektrární a nemá zmysel len pre tie prvky, ktoré sa počas prevádzky neopravujú (napríklad izolátory nadzemných vedení).

Vytrvalosť — vlastnosť technických predmetov pri skladovaní a preprave neustále udržiavať prevádzkyschopný (nový) ALEBO prevádzkyschopný stav Zachovanie elektroinštalačných prvkov je charakterizované ich schopnosťou odolávať negatívnym vplyvom podmienok skladovania a prepravy.

Výber kvantitatívnych ukazovateľov spoľahlivosti závisí od typu energetického zariadenia. Neobnoviteľné sú tie prvky elektrárne, ktorých výkon v prípade poruchy nie je možné počas prevádzky obnoviť (prúdové transformátory, káblové vložky). Ich spoľahlivosť sa vyznačuje spoľahlivosťou, trvanlivosťou a zachovalosťou.

Obnoviteľné — predmety, ktorých prevádzkyschopnosť v prípade poškodenia podlieha obnove počas prevádzky. Príklady zahŕňajú elektrické stroje a výkonové transformátory. Spoľahlivosť repasovaných produktov je daná ich spoľahlivosťou, životnosťou, údržbou a skladovaním.