Tillförlitlighet inom kraftindustrin — grundläggande begrepp och definitioner

Vad är tillförlitlighet

Tillförlitligheten i driften av strömförsörjningssystemens elektriska utrustning är en av de viktigaste faktorerna som har en betydande inverkan på de ekonomiska indikatorerna för energikomplexen i landet.

Kostnaderna för avbrott i strömförsörjningen i händelse av nödstopp utgör en betydande del av de totala kostnaderna för produktion och installation av ett elnät, och för befolkningen leder en sådan olycka till stora moraliska chocker. I detta avseende är frågorna om att förbättra metoderna för drift av elektrisk utrustning i kraftförsörjningssystem på olika nivåer särskilt relevanta. Därför är en egenskap hos den moderna elkraftindustrin de ökade kraven på strömförsörjningens tillförlitlighet och strömkvaliteten.

Att förutsäga tillförlitligheten hos kraftsystemanläggningar samt att utveckla strategier och planera, uppgradera och reparera elektrisk utrustning är prioriterade uppgifter för staten.Det moderna tillvägagångssättet för att lösa dessa frågor är baserat på tillämpningen av tillförlitlighetsteorimetoder och optimering av driften av komplexa tekniska objekt.

Tillförlitlighet är inbyggd i konstruktionen, garanteras under tillverkningen och förbrukas under drift. Man bör komma ihåg att tillförlitlighetsindikatorer låter dig bedöma tillståndet för ett genomsnittligt objekt. Detta leder till det faktum att i ett fall erhålls underskattade värden och i det andra - överskattade värden. Teknisk diagnostik låter dig bedöma tillståndet för ett specifikt objekt. Kunskap om objektets faktiska tillstånd tillhandahålls genom dess kontroll — övervakning.

Vid projektering ska elinstallationen skapas anpassad till diagnosen och återvinning, under produktion – i drift och under drift – för att säkerställa upprätthållandet av ett driftstillstånd. Diagnostiska metoder och verktyg är ett verktyg för att upprätthålla en given tillförlitlighet.

Att förstå grunderna i teorin om tillförlitlighet och teknisk diagnostik, bekantskap med metoderna och metoderna för diagnostik av element bidrar till korrekt beslutsfattande vid design och drift av elektrisk utrustning i strömförsörjningssystem.

Elektriska installationer betraktas som ett objekt, vilket förstås som en uppsättning maskiner, enheter, kraftledningar (kraftledningar), avsedd för produktion, omvandling, överföring, distribution av elektrisk energi och dess omvandling till en annan typ av energi.

Kraftverk inkluderar: generatorer, krafttransformatorer, autotransformatorer, reaktorer, spännings- och strömtransformatorer, kraftledningar, distributionsanordningar, hela transformatorstationer (KTP), distributionsnät, elmotorer, kondensatorer, automations- och skyddsutrustning, olika energimottagare.

Grundläggande begrepp och definitioner

Analysen av uppsättningen av rekommenderade termer för tillförlitligheten hos kraftsystem visar att om, för att beskriva tillförlitligheten hos elementen i kraftsystem och deras elektriska nätverk, formuleringarna i de föreslagna termerna helt adekvat beskriver egenskaperna hos elektriska och elektriska nätverksutrustning som element, för att sedan beskriva tillförlitligheten hos ett kraftsystem som ett system, är dessa termer ofullständiga och ibland förvränger till och med den tekniska essensen av de beskrivna systemen.

Antagna formuleringar: Pålitlighet — objektets egendom att utföra de specificerade funktionerna och över tid bibehålla värdena för dess prestandaindikatorer inom de fastställda gränserna, som motsvarar de specificerade lägena och villkoren för användning, underhåll, reparation, lagring och transport.

Därför låter en mer fullständig formulering av "kraftsystemets tillförlitlighet" så här: "Enligt de grundläggande bestämmelserna i teorin om tillförlitlighet bör tillförlitligheten av driften av kraftsystemet förstås som dess egenskap att upprätthålla förmågan att utföra de avsedda funktionerna i vilket tidsintervall som helst, oavsett påverkan av yttre förhållanden. «

En pålitlig strömförsörjning kräver att alla delar av elektriska installationer, inklusive generatorer, transformatorer, matare, automation, skydd och distributionsutrustning, fungerar smidigt. Var och en av elementen i den elektriska installationen bidrar till strömförsörjningens tillförlitlighet.

Tillförlitlighet för strömförsörjningen — Egenskapen för elektriska installationer för att förse konsumenterna med elektrisk energi enligt deras kategori… Enligt villkoren för strömförsörjningens tillförlitlighet är alla användare indelade i tre kategorier.

Kategori I elektriska mottagare — Elektriska mottagare, vars avbrott i strömförsörjningen kan leda till fara för människoliv, skador på dyr basutrustning, defekter i massprodukten, avbrott i funktionen hos särskilt viktiga delar av offentliga tjänster. En speciell grupp av elektriska mottagare särskiljs från sammansättningen av denna kategori, vars kontinuerliga drift är nödvändig för en smidig avstängning av produktionen för att förhindra hot mot människoliv, explosioner, bränder och skador på dyr utrustning.

Kategori II elektriska mottagare — Elektriska mottagare, vars avbrott i strömförsörjningen leder till en massbrist på produkter, stilleståndstider för arbetsmekanismer och industriella transporter, avbrott i den normala verksamheten för ett betydande antal människor.

Kategori III elektriska mottagare — Alla andra elektriska mottagare som inte uppfyller definitionen av kategori I och II.

Inom området för strömförsörjningssystem förstås tillförlitlighet som en kontinuerlig leverans av el inom gränserna för tillåtna indikatorer på dess kvalitet och uteslutande av situationer som är farliga för människor och miljö. I det här fallet bör objektet fungera.

Användbarhet — tillståndet för de delar av den elektriska utrustningen där de kan utföra de specificerade funktionerna, samtidigt som värdena för huvudparametrarna bibehålls inom de gränser som fastställs i den normativa och tekniska dokumentationen. I det här fallet kan det hända att elementen inte uppfyller till exempel krav relaterade till utseende.

En händelse som involverar ett utrustningsfel anropas avslag… Orsakerna till skador kan vara defekter som uppstått under konstruktion och reparation, brott mot regler och driftregler, naturliga slitageprocesser — olika typer av skador särskiljs utifrån olika klassificeringsegenskaper (tabell 1).

Tabell 1. Skadeklassificering

Genom arten av förändringen i huvudparametrarna för den elektriska utrustningen före uppkomsten av felet särskiljs plötsliga och gradvisa fel.

Plötsligt — Skador som uppkommit till följd av en plötslig skarp förändring av en eller flera grundläggande parametrar, till exempel: fasavbrott i kabel och luftledningar, förstörelse av kontaktanslutningar i anordningar.

Gradvis kallas skador som uppstår som ett resultat av en långsiktig, gradvis förändring av parametrar, vanligtvis på grund av åldrande eller slitage, till exempel: försämring av kablars isolationsresistans, motorlindningar, ökning av kontaktresistans hos kontaktanslutningar. I fall kan parameterändringar i jämförelse med initialvärdet i många fall registreras med hjälp av mätinstrument.

Det finns ingen grundläggande skillnad mellan plötsliga och gradvisa fel, eftersom plötsliga fel i de flesta fall är resultatet av en gradvis, men dold från observation, förändring av parametrar (till exempel slitage av mekaniska sammansättningar av brytarkontakter), när deras förstörelse uppfattas som en plötslig händelse.

Fullständig vägran kännetecknar ett icke-fungerande föremål som inte utför någon av de angivna funktionerna (det finns ingen belysning i rummet - alla lampor är utbrända). Vid partiell skada utför föremålet några av sina funktioner (flera lampor brann ut i rummet).

Oåterkalleliga skador visar prestandaförlust (bränd säkring).

Reversibel — Upprepad endast korrigerbart fel på objekt a (lysrör på och sedan av).

Störande — upprepad själveliminerande skada på ett föremål.

Om ett objekts fel inte beror på ett annat objekts fel, så övervägs det oberoende, annars - Beroende… Om ett skadat element hittas under inspektionen (isoleringen av tråden förstörs), anses felet explicit (uppenbarligen)… Om det under inspektionen inte är möjligt att fastställa orsaken till felet i den skadade elektriska utrustningen, anses det vara ett fel gömd (dold).

Fel som ett resultat av brott mot etablerade designstandarder kallas strukturellt som ett resultat av brott mot driftsregler - avgörande… Fel som uppstod som ett resultat av en brist eller överträdelse av den etablerade processen för produktion eller reparation av ett föremål som utförts i en reparationsanläggning — teknisk (produktion).

Orsak till avslag — defekt… Differentiera: fel på ett element i ett komplext objekt (en trasig säkring i lägenhetens försörjningsnät), uppkomsten av nya anslutningar mellan elementen (en kortslutning har inträffat), en överträdelse av kommunikationen mellan elementen (tråd) brott).

Tillförlitlighet manifesteras endast under drift. Beroende på specifikationerna för elektriska installationer och villkoren för dess drift, kan tillförlitlighet (i den vidaste betydelsen av denna term) innefatta en uppsättning sådana egenskaper som tillförlitlighet, hållbarhet, underhåll, lagring separat eller i en viss kombination, både för elektriska installationer och för dess individuella beståndsdelar.

I snäv mening är reliabilitet lika med reliabilitet (i "snäv bemärkelse").

Pålitlighet — Egenskapen hos tekniska föremål att bibehålla kontinuerlig drift under en tid. Det är den viktigaste komponenten i tillförlitligheten hos elektriska installationselement, beroende på elementens tillförlitlighet, deras anslutningsschema, strukturella och funktionella egenskaper och driftsförhållanden.

Uthållighet — De tekniska objektens egendom att förbli i drift tills gränstillståndet inträffar med det etablerade underhålls- och reparationssystemet.För elementen i en elektrisk installation bestäms gränstillståndet av omöjligheten av deras fortsatta användning, vilket beror antingen på en minskning av effektiviteten eller på säkerhetskraven eller på början av inkurans.

Stöd — en egendom som låter dig upptäcka och förebygga orsakerna till skador, samt eliminera deras konsekvenser genom underhåll och reparation. Underhåll kännetecknar de flesta delar av kraftverk och är inte vettigt bara för de element som inte repareras under drift (till exempel isolatorer av luftledningar).

Uthållighet — tekniska objekts egenskap att kontinuerligt upprätthålla ett funktionsdugligt (nytt) ELLER funktionsdugligt skick under lagring och transport Bevarandet av elektriska installationselement kännetecknas av deras förmåga att motstå de negativa effekterna av lagrings- och transportförhållanden.

Valet av kvantitativa indikatorer för tillförlitlighet beror på typen av kraftutrustning. Icke-återvinningsbara är de delar av kraftverket, vars prestanda i händelse av fel inte kan återställas under drift (strömtransformatorer, kabelinsatser). Deras tillförlitlighet kännetecknas av tillförlitlighet, hållbarhet och bevarande.

Återvinningsbar — föremål vars funktionsduglighet i händelse av skada är föremål för återställning under drift. Exempel är elektriska maskiner och krafttransformatorer. Tillförlitligheten hos återtillverkade produkter beror på deras tillförlitlighet, hållbarhet, underhåll och lagring.