Elektrikli ekipman ve güç sistemlerinin güvenilirliği

Güvenilirliğin temel kavramları ve tanımları

Güvenilirlik, elektrik tesisatlarının çalışmasının çeşitli yönleriyle yakından ilgilidir. güvenilirlik - bir nesnenin belirli işlevleri yerine getirme, performans göstergelerinin değerlerini belirli sınırlar içinde tutma, belirli kullanım, bakım, onarım, depolama ve nakliye modlarına ve koşullarına karşılık gelen özelliği.

Güç kaynağı sistemleri açısından güvenilirlik: kabul edilebilir sınırlar içinde sürekli güç kaynağı kalitesinin göstergeleri ve insanlar ve çevre için tehlikeli durumların ortadan kaldırılması. Bu durumda, nesne çalışmalıdır.

Düşük çalışabilirlik, belirtilen parametrelerin değerlerini normatif ve teknik dokümantasyon tarafından belirlenen sınırlar dahilinde korurken, belirtilen işlevleri yerine getirebildikleri elektrikli ekipmanın elemanlarının böyle bir durumu anlamına gelir.Bu durumda elemanlar, örneğin görünümle ilgili gereklilikleri karşılamayabilir.

Ekipman arızası içeren bir olaya ret denir... Arızaların nedenleri tasarım, imalat ve onarım kusurları, çalışma kural ve düzenlemelerinin ihlali, doğal aşınma süreçleri olabilir. Arıza anına kadar elektrikli ekipmanın ana parametrelerindeki değişimin doğası gereği, ani ve kademeli arızalar arasında ayrım yapılır.

Ani arıza, bir veya daha fazla temel parametrede (kablo ve havai hatların faz kırılması, cihazlardaki kontak bağlantılarının bozulması vb.)

Kademeli hasar, genellikle eskime veya aşınma nedeniyle (kabloların, motorların yalıtım direncinin bozulması, kontak bağlantılarının temas direncinin artması vb.) Aynı zamanda, başlangıç ​​düzeyine kıyasla parametredeki değişiklikler birçok durumda ölçüm cihazları kullanılarak kaydedilebilir.

Ani ve kademeli arızalar arasında temel bir fark yoktur. çoğu durumda ani arızalar, yok edilmeleri ani bir olay olarak algılandığında, parametrelerdeki kademeli ancak gözlemden gizlenmiş bir değişikliğin (örneğin, anahtar kontaklarının mekanik tertibatlarının aşınması) sonucudur.

Geri alınamayan bir arıza, bir performans kaybına işaret eder… Aralıklı — bir nesnenin tekrar tekrar kendi kendini ortadan kaldıran arızası.Bir nesnenin başarısızlığı başka bir nesnenin başarısızlığından kaynaklanmıyorsa, o zaman bağımsız, aksi takdirde bağımlı olarak kabul edilir.

Yerleşik tasarım kurallarının ve düzenlemelerinin kusurundan veya ihlalinden kaynaklanan bir arıza, yapısal olarak adlandırılır. … Yerleşik çalışma kurallarının veya koşullarının ihlali sonucu başarısızlık - operasyonel ... Reddetme nedeni - kusur.

Güvenilirlik, yalnızca çalışma sırasında kendini gösteren elektrikli ekipman ve güç sistemlerinin özelliklerinden biridir. Güvenilirlik tasarım sırasında tanımlanır, üretim sırasında sağlanır, işletme sırasında tüketilir ve sürdürülür.

Güvenilirlik, elektrik tesisatının özelliklerine ve çalışma koşullarına bağlı olarak şunları içerebilen karmaşık bir özelliktir: güvenilirlik, dayanıklılık, bakım, hem elektrik tesisatı hem de ayrı elemanları için ayrı ayrı veya belirli bir kombinasyon halinde depolama .

Bazen güvenilirlik, güvenilirlikle eşittir (bu durumda, güvenilirlik "dar anlamda" kabul edilir).

Güvenilirlik - belirli bir süre boyunca sürekli çalışabilirliği sürdürmek için teknik araçların özelliği. Elemanların güvenilirliğine, bağlantı şemasına, yapısal ve fonksiyonel özelliklerine ve çalışma koşullarına bağlı olarak elektrik tesisatlarının güvenilirliğinin en önemli bileşenidir.

Dayanıklılık - kurulu bakım ve onarım sistemi ile sınır durumunun ortaya çıkmasına kadar hizmette kalma teknik araçlarının özelliği.

İncelenen durumda, teknik araçların sınır durumu, verimlilikteki bir azalmadan veya güvenlik gerekliliklerinden veya eskime başlangıcından kaynaklanan daha fazla işlevlerinin imkansızlığı ile belirlenir.

Bakım - hasar nedeninin önlenmesine ve tespit edilmesine ve bakım ve onarım yoluyla sonuçlarının ortadan kaldırılmasına uyum sağlayan teknik araçların özelliği.

Bakım, elektrik tesisatlarının çoğu öğesini karakterize eder ve yalnızca çalışma sırasında onarılmayan öğeler için bir anlam ifade etmez (örneğin, havai hat izolatörleri (HV)).

Kalıcılık - depolama ve nakliye sırasında hizmet verebilir (yeni) ve hizmet verebilir bir durumu sürekli olarak sürdürmek için teknik araçların özelliği. PP elemanlarının korunması, depolama ve nakliye koşullarının olumsuz etkilerine dayanabilmeleri ile karakterize edilir.

Kantitatif güvenilirlik göstergelerinin seçimi, güç ekipmanının türüne bağlıdır. Çalışma sırasında hasar durumunda performansı geri yüklenemeyen elektrik tesisatı elemanlarına (akım trafoları, kablo ekleri vb.) kurtarılamaz denir.

Kurtarılabilir ürünler, hasar durumunda performansları çalışma sırasında eski haline getirilmesi gereken ürünlerdir. Bu tür ürünlere örnek olarak elektrikli makineler, güç transformatörleri vb. verilebilir.

Yeniden üretilmiş ürünlerin güvenilirliği, güvenilirlikleri, dayanıklılıkları, bakımları ve saklanmaları ile belirlenirken, yenilenemeyen ürünlerin güvenilirliği, güvenilirlikleri, dayanıklılıkları ve saklanmaları ile belirlenir.

Elektrik tesisat elemanlarının güvenilirliğini etkileyen faktörler

Elektriğin dönüştürülmesi, iletilmesi ve dağıtılması için kullanılan elektrik tesisatları, çevresel etkiler, işletme, kaza, tasarım ve kurulum hataları olmak üzere dört grupta sınıflandırılabilecek çok sayıda faktöre maruz kalmaktadır.

Elektrik tesisatı elemanlarının çalıştığı çevresel faktörler, gök gürültülü fırtınaların ve rüzgar aktivitesinin yoğunluğunu, buz birikintilerini, şiddetli yağmurları, yağışları, yoğun sis, don, çiy, güneş radyasyonu ve diğerlerini içerir. Çevresel faktörlerin çoğu iklim referans kitaplarında listelenmiştir.

Transfer cihazları - tüm gerilim sınıflarındaki havai hatlar - ile ilgili olarak, hasarlarına katkıda bulunan en karakteristik faktörler yağmur, yağış, yoğun sis, don ve çiydir ve açık tip elektrik tesisatlarına kurulan güç transformatörleri için, çevre, güneş enerjisi, radyasyon, atmosferik basınç, ortam sıcaklığını (konum kategorisi ve iklim koşullarıyla yakından ilgili bir faktör) içerir.

Tüm voltaj sınıflarının açık tip elektrik tesisatı elemanlarının çalışmasının bir özelliği, tüm faktörlerin değişmesidir, örneğin, sıcaklıktaki + 40 ± ila -50 ± C arasında bir değişiklik.Ülkemizdeki bölgelerde oraj etkinliğinin yoğunluğundaki dalgalanmalar, yılda 10 ila 100 saat veya daha fazla oraj arasında değişmektedir.

Dış iklim faktörlerinin etkisi, çalışma sırasında kusurların ortaya çıkmasına neden olur: transformatörlerdeki ve yağ devre kesicilerdeki yağın ıslanması, tanktaki yalıtımın ıslanması ve yağ anahtarlarının traverslerinin yalıtımı, burç çerçevesinin ıslanması, yıkım Burçların destek ve izolatörlerinin buz, rüzgar yükü vb. altında. Bu nedenle, her iklim bölgesi için bir elektrik tesisatının işletilmesi sırasında çevresel faktörlerin dikkate alınması gerekir.

İşletme faktörleri, elektrik tesisatı elemanlarının aşırı yüklenmesini, kısa devre akımlarını (aşırı akım), çeşitli aşırı gerilim türlerini (ark, anahtarlama, rezonans vb.) içerir.

Teknik çalışma kurallarına göre, izole edilmiş bir nötr ile 10 - 35 kV havai hatlar, tek fazlı bir toprak arızası varlığında çalışabilir ve bunların kaldırılma süresi standartlaştırılmamıştır. Bu çalışma koşullarında, dallanmış dağıtım şebekelerindeki ark arızaları, zayıflamış yalıtım arızasının ana nedenidir.

Güç transformatörleri için en hassas çalışma faktörleri, aşırı yükleri, kısa devre akımlarında sargılar üzerindeki mekanik kuvvetlerdir. İşletme faktörlerinde önemli bir yer, personelin nitelikleri ve buna bağlı etkiler (personelin hataları, kalitesiz onarım ve bakım vb.) tarafından işgal edilmektedir.

Elektrik tesisatlarının güvenilirliğini dolaylı olarak etkileyen faktörler grubu, tasarım ve kurulum hatalarını içerir: tasarım sırasındaki yönergelere uyulmaması, güvenilirlik gerekliliklerine uyulmaması, 10 - 35 kV şebekelerdeki kapasitif akımların büyüklüğüne uyulmaması ve ağların geliştirilmesi sırasındaki tazminatları, elektrik tesisatı elemanlarının düşük kaliteli üretimi, tesisat kusurları vb.

İşletmedeki elektrik tesisatlarının güvenilirliğini etkileyen küçük bir faktör grubu tesadüfi faktörlerdir: nakliye ve tarım makinelerinin desteklere çarpması, hareket halindeki bir aracın havai hatların altında üst üste binmesi, tellerin kesilmesi vb.

Tüketicilere güç kaynağının güvenilirliği

Bu tür sistemleri oluşturmak teknik olarak mümkündür ve başarısız olanlar nadiren meydana gelir (mükemmel bir tonik servis sistemine sahip son derece güvenilir elemanlar, birden fazla kesintiye sahip devrelerin kullanımı, vb.). Ancak bu tür sistemlerin oluşturulması, daha fazla yatırım gerektirecektir. ve işletme maliyetleri. Bu nedenle, güvenilirliğin ekonomik yönünü iyileştirecek çözümler vardır: ulaşılabilir maksimum güvenilirlik için değil, her teknik ve ekonomik kritere göre rasyonel, optimal bir güvenilirlik için çabalarlar.

Standart tasarım çözümleri için PUE güvenilirlik hesaplamaları gerektirmez: Kategoriler, ağların fazlalığının (bağımsız kaynakların sayısı) ve acil durum otomasyonunun varlığı ( izin verilen elektrik kesintisi süresi).

Güç kaynağı güvenilirliğini sağlamak açısından PUE, elektrik tüketicilerini üç kategoriye ayırır: birinci, ikinci ve üçüncü. Bir elektrik alıcısının güvenilirlik açısından bir veya başka bir kategoriye atanması, düzenleyici belgeler temelinde ve ayrıca projenin teknolojik bölümünde (yani, tasarım mühendisleri tarafından belirlenir) yapılmalıdır.

Her kategorinin özellikleri hakkında daha fazla ayrıntı için buraya bakın: Elektrik alıcılarının güç kaynağı güvenilirlik kategorileri