Niezawodność w energetyce — podstawowe pojęcia i definicje

Co to jest niezawodność

Niezawodność działania urządzeń elektrycznych systemów zasilania jest jednym z najważniejszych czynników, które mają znaczący wpływ na wskaźniki ekonomiczne kompleksów energetycznych w kraju.

Koszty przerwy w dostawie prądu w przypadku awarii awaryjnej stanowią znaczną część całkowitych kosztów produkcji i instalacji sieci zasilającej, a dla ludności taki wypadek prowadzi do ogromnych wstrząsów moralnych. W tym zakresie szczególnie istotna jest problematyka doskonalenia metod pracy urządzeń elektrycznych w systemach zasilania na różnych poziomach. Dlatego też cechą współczesnej elektroenergetyki są podwyższone wymagania dotyczące niezawodności zasilania i jakości energii elektrycznej.

Prognozowanie niezawodności obiektów systemu elektroenergetycznego, opracowywanie strategii oraz planowanie, modernizacja i naprawa urządzeń elektroenergetycznych to priorytetowe zadania państwa.Współczesne podejście do rozwiązywania tych problemów opiera się na zastosowaniu metod teorii niezawodności i optymalizacji działania złożonych obiektów technologicznych.

Niezawodność jest wbudowana w projekt, gwarantowana podczas produkcji i wydatkowana podczas eksploatacji. Należy pamiętać, że wskaźniki niezawodności pozwalają ocenić stan przeciętnego obiektu. Prowadzi to do tego, że w jednym przypadku uzyskuje się wartości niedoszacowane, aw drugim przeszacowane. Diagnostyka techniczna pozwala ocenić stan konkretnego obiektu. Wiedza o stanie faktycznym obiektu jest zapewniona poprzez jego sterowanie — monitoring.

Podczas projektowania instalacja elektryczna musi być przystosowana do diagnozy i odzyskiwanie, podczas produkcji — operacyjnej i podczas eksploatacji — w celu zapewnienia utrzymania stanu operacyjnego. Metody i narzędzia diagnostyczne są narzędziem utrzymania danej niezawodności.

Zrozumienie podstaw teorii niezawodności i diagnostyki technicznej, zapoznanie się z metodami i środkami diagnostyki elementów przyczynia się do podejmowania prawidłowych decyzji w zakresie projektowania i eksploatacji urządzeń elektrycznych w systemach zasilania.

Instalacje elektryczne są traktowane jako obiekt, przez co rozumie się zespół maszyn, urządzeń, linie energetyczne (linie energetyczne), przeznaczone do wytwarzania, przetwarzania, przesyłania, dystrybucji energii elektrycznej oraz jej przetwarzania na inny rodzaj energii.

Elektrownie to: generatory, transformatory mocy, autotransformatory, dławiki, przekładniki napięciowe i prądowe, linie elektroenergetyczne, urządzenia rozdzielcze, całe podstacje transformatorowe (KTP), sieci rozdzielcze, silniki elektryczne, kondensatory, aparatura automatyki i zabezpieczeń, różne odbiorniki energii.

Podstawowe pojęcia i definicje

Z analizy zbioru zalecanych terminów na niezawodność systemów elektroenergetycznych wynika, że ​​jeżeli dla opisu niezawodności elementów systemów elektroenergetycznych i ich sieci elektroenergetycznych sformułowania w proponowanych terminach w pełni adekwatnie opisują właściwości elektryczne i elektryczne urządzeń sieciowych jako elementów, to do opisania niezawodności systemu elektroenergetycznego jako systemu terminy te są niepełne, a czasem nawet zniekształcają technologiczną istotę opisywanych systemów.

Przyjęte sformułowania: Niezawodność — właściwość obiektu do wykonywania określonych funkcji, utrzymująca w czasie wartości jego wskaźników wydajności w ustalonych granicach, odpowiadających określonym trybom i warunkom użytkowania, konserwacji, naprawy, przechowywania i transportu.

Dlatego pełniejsze sformułowanie „niezawodności systemu elektroenergetycznego” brzmi następująco: „Zgodnie z podstawowymi założeniami teorii niezawodności przez niezawodność pracy systemu elektroenergetycznego należy rozumieć jego właściwość utrzymywania zdolności wykonywania zamierzonych funkcji w dowolnym przedziale czasowym, niezależnie od wpływu warunków zewnętrznych. «

Niezawodne zasilanie wymaga, aby wszystkie elementy instalacji elektrycznej, w tym generatory, transformatory, zasilacze, automatyka, urządzenia zabezpieczające i rozdzielcze, działały bez zarzutu. Każdy z elementów instalacji elektrycznej przyczynia się do niezawodności zasilania.

Niezawodność zasilania — właściwości instalacji elektrycznych w celu dostarczania konsumentom energii elektrycznej zgodnie z ich kategorią… Zgodnie z warunkami niezawodności zasilania wszyscy użytkownicy są podzieleni na trzy kategorie.

Odbiorniki elektryczne kategorii I — odbiorniki elektryczne, których przerwa w zasilaniu może spowodować zagrożenie życia ludzkiego, uszkodzenie drogiego podstawowego sprzętu, wady produktu masowego, zakłócenie funkcjonowania szczególnie ważnych elementów usług publicznych. Ze składu tej kategorii wyróżnia się szczególną grupę odbiorników elektrycznych, których ciągła praca jest niezbędna do płynnego zatrzymania produkcji w celu zapobieżenia zagrożeniom życia ludzkiego, wybuchom, pożarom i uszkodzeniom drogiego sprzętu.

Odbiorniki elektryczne kategorii II — odbiorniki elektryczne, których przerwa w zasilaniu prowadzi do masowego niedoboru produktów, przestoju mechanizmów roboczych i transportu przemysłowego, zakłócenia normalnej działalności znacznej liczby osób.

Odbiorniki elektryczne kategorii III — wszystkie inne odbiorniki elektryczne niespełniające definicji kategorii I i II.

W dziedzinie systemów zasilania niezawodność rozumiana jest jako ciągłe dostarczanie energii elektrycznej w granicach dopuszczalnych wskaźników jej jakości oraz wykluczenie sytuacji niebezpiecznych dla ludzi i środowiska. W takim przypadku obiekt powinien działać.

Operatywność — stan elementów wyposażenia elektrycznego, w którym mogą pełnić określone funkcje, przy zachowaniu wartości głównych parametrów w granicach określonych w dokumentacji normatywnej i technicznej. W takim przypadku elementy mogą nie spełniać np. wymagań związanych z wyglądem.

Wywoływane jest zdarzenie związane z awarią sprzętu odmowa… Przyczynami uszkodzeń mogą być wady powstałe podczas projektowania i naprawy, naruszenia zasad i zasad eksploatacji, naturalne procesy zużycia — różne rodzaje uszkodzeń wyróżnia się na podstawie różnych cech klasyfikacyjnych (tab. 1).

Tabela 1. Klasyfikacja uszkodzeń

Ze względu na charakter zmiany głównych parametrów sprzętu elektrycznego przed wystąpieniem awarii wyróżnia się awarie nagłe i stopniowe.

Nagle — uszkodzenia, które powstały w wyniku nagłej gwałtownej zmiany jednego lub kilku podstawowych parametrów, np.: zanik fazy w liniach kablowych i napowietrznych, zniszczenie połączeń stykowych w urządzeniach.

Stopniowo nazywa się uszkodzeniem, które powstaje w wyniku długotrwałej, stopniowej zmiany parametrów, zwykle w wyniku starzenia się lub zużycia, np.: pogorszenie rezystancji izolacji kabli, uzwojeń silnika, wzrost rezystancji stykowej połączeń stykowych. przypadku zmiany parametru w stosunku do wartości początkowej można w wielu przypadkach zarejestrować za pomocą przyrządów pomiarowych.

Nie ma zasadniczej różnicy między awariami nagłymi i stopniowymi, ponieważ awarie nagłe w większości przypadków są wynikiem stopniowej, ale ukrytej przed obserwacją, zmiany parametrów (np. jako nagłe zdarzenie.

Całkowita odmowa charakteryzuje niedziałający obiekt, który nie wykonuje żadnej z określonych funkcji (w pomieszczeniu nie ma oświetlenia - wszystkie lampy są wypalone). W przypadku częściowego uszkodzenia obiekt spełnia część swoich funkcji (kilka lamp przepaliło się w pokoju).

Nieodwracalne szkody pokazuje utratę wydajności (spalony bezpiecznik).

Odwracalny — powtarzająca się tylko możliwa do naprawienia awaria obiektu a (lampy fluorescencyjne włączone, a następnie wyłączone).

Niszczący — wielokrotnie samousuwające się uszkodzenia obiektu.

Jeśli awaria obiektu nie jest spowodowana awarią innego obiektu, wówczas jest brana pod uwagę niezależny, W przeciwnym razie - uzależniony… Jeżeli podczas oględzin zostanie stwierdzony uszkodzony element (zniszczona izolacja przewodu), wówczas awarię uznaje się za uszkodzoną wyraźnie (oczywiście)… Jeżeli podczas oględzin nie można ustalić przyczyny awarii w uszkodzonym sprzęcie elektrycznym, uważa się to za awarię ukryty (ukryty).

Awaria w wyniku naruszenia ustalonych norm projektowych nazywana jest konstrukcyjną w wyniku naruszenia zasad eksploatacji — operacyjny… Awaria, która powstała w wyniku niedoskonałości lub naruszenia ustalonego procesu produkcji lub naprawy przedmiotu przeprowadzonej w zakładzie naprawczym — technologiczny (produkcja).

Powód odmowy — wada… Rozróżnij: awarię elementu złożonego obiektu (przepalony bezpiecznik w sieci zasilającej mieszkania), pojawienie się nowych połączeń między elementami (nastąpiło zwarcie), naruszenie komunikacji między elementami (przewód złamanie).

Niezawodność przejawia się tylko podczas pracy. W zależności od specyfiki instalacji elektrycznej i warunków jej eksploatacji niezawodność (w najszerszym znaczeniu tego pojęcia) może obejmować zespół takich właściwości jak niezawodność, trwałość, konserwacja, przechowywanie osobno lub w określonej kombinacji, zarówno dla instalacji elektrycznych oraz dla poszczególnych jego elementów.

W wąskim znaczeniu niezawodność oznacza niezawodność (w „wąskim znaczeniu”).

Niezawodność — właściwość obiektów technicznych do zachowania ciągłej sprawności przez pewien czas. Jest to najważniejsza składowa niezawodności elementów instalacji elektrycznej, zależna od niezawodności elementów, schematu ich połączeń, cech konstrukcyjnych i użytkowych oraz warunków eksploatacji.

Wytrzymałość — właściwości obiektów technicznych pozostających w eksploatacji do czasu wystąpienia stanu granicznego przy założonym systemie konserwacji i napraw.Dla elementów instalacji elektrycznej stan graniczny określany jest przez niemożność ich dalszej eksploatacji, co jest spowodowane albo spadkiem sprawności, albo wymogami bezpieczeństwa, albo początkiem starzenia się.

Wsparcie — właściwość pozwalająca wykrywać i zapobiegać przyczynom uszkodzeń, a także eliminować ich skutki poprzez konserwację i naprawę. Konserwacja charakteryzuje większość elementów elektrowni i nie ma sensu tylko w przypadku tych elementów, które nie są naprawiane podczas eksploatacji (np. izolatory linii napowietrznych).

Trwałość — właściwość obiektów technicznych do ciągłego utrzymywania stanu zdatności do użytku (nowego) LUB zdatności do użytku podczas przechowywania i transportu.Konserwacja elementów instalacji elektrycznej charakteryzuje się ich zdolnością do wytrzymania negatywnych skutków warunków przechowywania i transportu.

Wybór ilościowych wskaźników niezawodności zależy od rodzaju urządzeń elektroenergetycznych. Nieodzyskiwalnymi są te elementy elektrowni, których pracy w przypadku awarii nie można przywrócić w trakcie eksploatacji (przekładniki prądowe, wkładki kablowe). Ich niezawodność charakteryzuje się niezawodnością, trwałością i konserwacją.

Odzyskane — przedmioty, których funkcjonalność w przypadku uszkodzenia podlega przywróceniu w trakcie eksploatacji. Przykłady obejmują maszyny elektryczne i transformatory mocy. Niezawodność produktów regenerowanych wynika z ich niezawodności, trwałości, konserwacji i przechowywania.