Kebolehpercayaan peralatan elektrik dan sistem kuasa

Konsep asas dan definisi kebolehpercayaan

Kebolehpercayaan berkait rapat dengan pelbagai aspek pengendalian pemasangan elektrik. Kebolehpercayaan - sifat objek untuk melaksanakan fungsi tertentu, mengekalkan tepat pada masanya nilai penunjuk prestasinya dalam had tertentu, sepadan dengan mod dan syarat penggunaan tertentu, penyelenggaraan, pembaikan, penyimpanan dan pengangkutan.

Kebolehpercayaan dari segi sistem bekalan kuasa: bekalan kuasa berterusan dalam had yang boleh diterima penunjuk kualitinya dan menghapuskan situasi berbahaya kepada manusia dan alam sekitar. Dalam kes ini, objek harus berfungsi.

Di bawah kebolehoperasian bermaksud keadaan unsur-unsur peralatan elektrik, di mana ia dapat melaksanakan fungsi yang ditentukan, sambil mengekalkan nilai parameter yang ditentukan dalam had yang ditetapkan oleh dokumentasi normatif dan teknikal.Dalam kes ini, unsur-unsur mungkin tidak memenuhi, sebagai contoh, keperluan yang berkaitan dengan penampilan.

Peristiwa yang melibatkan kegagalan peralatan dipanggil penolakan... Punca-punca kegagalan boleh menjadi kecacatan reka bentuk, pembuatan dan pembaikan, pelanggaran peraturan dan peraturan operasi, proses haus semula jadi. Dengan sifat perubahan parameter utama peralatan elektrik sehingga saat kegagalan, mereka dibezakan antara kegagalan secara tiba-tiba dan beransur-ansur.

Kegagalan mengejut dipanggil kegagalan yang berlaku akibat perubahan mendadak dalam satu atau lebih parameter asas (pecahan fasa kabel dan talian atas, pemusnahan sambungan kenalan dalam peranti, dll.).

Kerosakan beransur-ansur dipanggil kerosakan yang berlaku akibat perubahan parameter yang lama dan beransur-ansur, biasanya disebabkan oleh penuaan atau haus (kemerosotan rintangan penebat kabel, motor, peningkatan rintangan sentuhan sambungan sambungan, dll. ). Pada masa yang sama, perubahan dalam parameter berbanding tahap awal dalam banyak kes boleh direkodkan menggunakan peranti pengukur.

Tidak ada perbezaan asas antara kegagalan mendadak dan beransur-ansur. kegagalan secara tiba-tiba dalam kebanyakan kes adalah hasil daripada perubahan secara beransur-ansur, tetapi tersembunyi daripada pemerhatian, perubahan dalam parameter (contohnya, haus pemasangan mekanikal kenalan suis), apabila kemusnahan mereka dianggap sebagai kejadian yang tiba-tiba.

Kegagalan yang tidak boleh diterbalikkan menunjukkan kehilangan prestasi... Selang-seli — berulang kali menghapuskan sendiri kegagalan objek.Jika kegagalan objek bukan disebabkan oleh kegagalan objek lain, maka ia dianggap bebas, sebaliknya - bergantung.

Kegagalan akibat ketidaksempurnaan atau pelanggaran peraturan dan peraturan reka bentuk yang ditetapkan dipanggil struktur… Kegagalan yang berlaku akibat ketidaksempurnaan atau pelanggaran proses pengeluaran atau pembaikan objek yang telah ditetapkan yang dijalankan dalam perusahaan pembaikan — pengeluaran … Kegagalan akibat pelanggaran peraturan atau syarat operasi yang ditetapkan — beroperasi… Sebab penolakan — kecacatan.

Kebolehpercayaan adalah salah satu sifat peralatan elektrik dan sistem kuasa yang menunjukkan dirinya hanya semasa operasi. Kebolehpercayaan ditakrifkan semasa reka bentuk, dipastikan semasa pembuatan, digunakan dan diselenggara semasa operasi.

Kebolehpercayaan ialah sifat yang kompleks, yang bergantung pada spesifikasi pemasangan elektrik dan keadaan operasinya, mungkin termasuk: kebolehpercayaan, ketahanan, penyelenggaraan, penyimpanan secara berasingan atau dalam kombinasi tertentu, baik untuk pemasangan elektrik dan elemen individunya. .

Kadang-kadang kebolehpercayaan disamakan dengan kebolehpercayaan (dalam kes ini, kebolehpercayaan dianggap dalam "arti sempit").

Kebolehpercayaan - sifat cara teknikal untuk mengekalkan kebolehkendalian berterusan untuk tempoh masa tertentu. Ia adalah komponen yang paling penting dalam kebolehpercayaan pemasangan elektrik, bergantung kepada kebolehpercayaan elemen, skema sambungan mereka, ciri struktur dan fungsian dan keadaan operasi.

Ketahanan - harta cara teknikal untuk kekal dalam perkhidmatan sehingga berlakunya keadaan had dengan sistem penyelenggaraan dan pembaikan yang ditetapkan.

Dalam kes yang sedang dipertimbangkan, keadaan had cara teknikal ditentukan oleh kemustahilan untuk berfungsi selanjutnya, yang disebabkan sama ada oleh penurunan kecekapan, atau oleh keperluan keselamatan, atau oleh permulaan usang.

Penyelenggaraan — harta cara teknikal, iaitu kesesuaian dengan pencegahan dan pengesanan punca kerosakan dan penghapusan akibatnya melalui penyelenggaraan dan pembaikan.

Penyelenggaraan mencirikan kebanyakan elemen pemasangan elektrik dan tidak masuk akal hanya untuk elemen yang tidak dibaiki semasa operasi (contohnya, penebat talian atas (HV)).

Kegigihan — sifat cara teknikal untuk mengekalkan keadaan yang boleh diservis (baru) dan boleh diservis secara berterusan semasa penyimpanan dan pengangkutan. Pemeliharaan unsur PP dicirikan oleh keupayaan mereka untuk menahan kesan negatif keadaan penyimpanan dan pengangkutan.

Pilihan penunjuk kuantitatif kebolehpercayaan bergantung pada jenis peralatan kuasa. Unsur-unsur pemasangan elektrik yang prestasinya sekiranya berlaku kerosakan tidak dapat dipulihkan semasa operasi (transformer semasa, sisipan kabel, dll.) dipanggil tidak boleh dipulihkan.

Boleh dipulihkan ialah produk yang prestasinya sekiranya berlaku kerosakan mesti dipulihkan semasa operasi. Contoh produk tersebut ialah mesin elektrik, pengubah kuasa, dsb.

Kebolehpercayaan produk pembuatan semula ditentukan oleh kebolehpercayaan, ketahanan, penyelenggaraan dan penyimpanannya, dan kebolehpercayaan produk yang tidak boleh diperbaharui ditentukan oleh kebolehpercayaan, ketahanan dan penyimpanannya.

Faktor yang mempengaruhi kebolehpercayaan elemen pemasangan elektrik

Pemasangan elektrik yang digunakan untuk transformasi, penghantaran dan pengagihan elektrik terdedah kepada sejumlah besar faktor yang boleh dikelaskan kepada empat kumpulan: pengaruh persekitaran, operasi, tidak sengaja, reka bentuk dan kesilapan pemasangan.

Faktor persekitaran, di mana unsur-unsur pemasangan elektrik berfungsi, termasuk keamatan ribut petir dan aktiviti angin, mendapan ais, hujan lebat, hujan, kabus tebal, fros, embun, sinaran suria dan lain-lain. Kebanyakan faktor persekitaran disenaraikan dalam buku rujukan iklim.

Berkenaan dengan peranti pemindahan — talian atas semua kelas voltan — faktor paling ciri yang menyumbang kepada kerosakannya ialah hujan, hujan, kabus tebal, fros dan embun, dan untuk pengubah kuasa yang dipasang pada pemasangan elektrik jenis terbuka, faktor-faktor persekitaran termasuk tenaga suria, sinaran, tekanan atmosfera, suhu persekitaran (faktor yang berkait rapat dengan kategori lokasi dan keadaan iklim).

Ciri operasi elemen pemasangan elektrik jenis terbuka semua kelas voltan ialah perubahan semua faktor, contohnya, perubahan suhu dari + 40 ± hingga -50 ± C.Turun naik dalam intensiti aktiviti ribut petir di wilayah negara kita berbeza dari 10 hingga 100 atau lebih jam ribut petir setiap tahun.

Kesan faktor iklim luaran membawa kepada kemunculan kecacatan semasa operasi: pembasahan minyak dalam transformer dan pemutus litar minyak, pembasahan penebat dalam tangki dan penebat lintasan suis minyak, pembasahan bingkai sesendal, pemusnahan daripada penyokong dan penebat sesendal di bawah ais, beban angin, dsb. Oleh itu, untuk setiap kawasan iklim, semasa operasi pemasangan elektrik, adalah perlu untuk mengambil kira faktor persekitaran.

Faktor operasi termasuk beban lampau elemen pemasangan elektrik, arus litar pintas (lebihan arus), pelbagai jenis lebihan voltan (arka, pensuisan, resonans, dll.).

Mengikut peraturan operasi teknikal, talian atas 10 — 35 kV dengan neutral terpencil boleh berfungsi dengan kehadiran kerosakan bumi satu fasa, dan tempoh penyingkirannya tidak diseragamkan. Di bawah keadaan operasi ini, kerosakan arka dalam rangkaian pengedaran bercabang adalah punca utama kegagalan penebat yang lemah.

Bagi pengubah kuasa, faktor operasi yang paling sensitif ialah beban lampaunya, daya mekanikal pada belitan pada litar pintas melalui arus. Tempat penting dalam faktor operasi diduduki oleh kelayakan kakitangan dan kesan yang disertakan (kesilapan oleh kakitangan, pembaikan dan penyelenggaraan yang tidak berkualiti, dll.).

Kumpulan faktor yang secara tidak langsung mempengaruhi kebolehpercayaan pemasangan elektrik termasuk kesilapan reka bentuk dan pemasangan: ketidakpatuhan garis panduan semasa reka bentuk, ketidakpatuhan keperluan kebolehpercayaan, ketidakpatuhan dengan magnitud arus kapasitif dalam rangkaian 10 — 35 kV dan pampasan mereka semasa pembangunan rangkaian, pengeluaran berkualiti rendah elemen pemasangan elektrik, kecacatan pemasangan, dsb.

Sekumpulan kecil faktor yang mempengaruhi kebolehpercayaan pemasangan elektrik dalam operasi ialah faktor tidak sengaja: perlanggaran pengangkutan dan mesin pertanian pada penyokong, pertindihan kenderaan bergerak di bawah talian atas, gangguan wayar, dsb.

Kebolehpercayaan bekalan kuasa kepada pengguna

Secara teknikal adalah mungkin untuk mencipta sistem sedemikian, dan yang gagal akan jarang berlaku (elemen yang sangat boleh dipercayai dengan sistem perkhidmatan tonik yang sempurna, penggunaan litar dengan pelbagai pemotongan, dll.). Tetapi penciptaan sistem sedemikian akan memerlukan peningkatan pelaburan. dan kos operasi. Oleh itu, terdapat penyelesaian untuk meningkatkan aspek ekonomi kebolehpercayaan: mereka berusaha bukan untuk kebolehpercayaan maksimum yang boleh dicapai, tetapi untuk yang rasional, optimum mengikut setiap kriteria teknikal dan ekonomi.

Untuk penyelesaian reka bentuk standard PUE tidak memerlukan pengiraan kebolehpercayaan: kategori diserlahkan pengguna tenaga dari segi kebolehpercayaan bekalan kuasa (secara amnya, mereka berbeza dalam jumlah kerosakan daripada kegagalan kuasa), yang mana lebihan rangkaian (bilangan sumber bebas) dan kehadiran automasi kecemasan ( tempoh kegagalan kuasa yang dibenarkan).

Dari segi memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa, PUE membahagikan pengguna elektrik kepada tiga kategori: pertama, kedua dan ketiga. Penyerahan penerima elektrik kepada satu atau kategori lain dari segi kebolehpercayaan mesti berlaku berdasarkan dokumentasi kawal selia, serta dalam bahagian teknologi projek (iaitu, ia ditentukan oleh jurutera reka bentuk).

Untuk butiran lanjut tentang ciri setiap kategori, lihat di sini: Kategori kebolehpercayaan bekalan kuasa penerima elektrik