Spolehlivost v energetice — základní pojmy a definice

Co je spolehlivost

Spolehlivost provozu elektrických zařízení napájecích soustav je jedním z nejdůležitějších faktorů, které mají významný vliv na ekonomické ukazatele energetických komplexů v zemi.

Náklady na přerušení dodávky elektřiny v případě havarijního výpadku tvoří významnou část celkových nákladů na výrobu a instalaci napájecí sítě a pro obyvatelstvo taková havárie vede k velkým morálním otřesům. V tomto ohledu jsou zvláště aktuální otázky zlepšování způsobů provozu elektrických zařízení v napájecích systémech na různých úrovních. Charakteristickým rysem moderní elektroenergetiky jsou proto zvýšené požadavky na spolehlivost napájení a kvalitu elektrické energie.

Předvídání spolehlivosti zařízení elektrizační soustavy i rozvoj strategií a plánování, modernizace a opravy elektrických zařízení jsou prioritními úkoly státu.Moderní přístup k řešení těchto otázek je založen na aplikaci metod teorie spolehlivosti a optimalizaci provozu složitých technologických objektů.

Spolehlivost je zabudována do konstrukce, zaručena při výrobě a vynaložená během provozu. Je třeba mít na paměti, že ukazatele spolehlivosti umožňují posoudit stav průměrného objektu. To vede k tomu, že v jednom případě jsou získány podhodnocené hodnoty a ve druhém - nadhodnocené hodnoty. Technická diagnostika umožňuje posoudit stav konkrétního objektu. Znalost skutečného stavu objektu je zajištěna jeho řízením — monitorováním.

Při projektování musí být elektroinstalace vytvořena přizpůsobená k diagnóze a zotavení, během výroby – v provozu a během provozu – pro zajištění udržení provozního stavu. Diagnostické metody a nástroje jsou nástrojem pro udržení dané spolehlivosti.

Pochopení základů teorie spolehlivosti a technické diagnostiky, seznámení se s metodami a prostředky diagnostiky prvků přispívá ke správnému rozhodování při návrhu a provozu elektrických zařízení v napájecích soustavách.

Elektroinstalace je považována za objekt, kterým se rozumí soubor strojů, zařízení, elektrické vedení (elektrické vedení), určený k výrobě, přeměně, přenosu, distribuci elektrické energie a její přeměně na jiný druh energie.

Mezi elektrárny patří: generátory, výkonové transformátory, autotransformátory, reaktory, transformátory napětí a proudu, elektrická vedení, rozvodná zařízení, celé trafostanice (KTP), rozvodné sítě, elektromotory, kondenzátory, automatizační a ochranná zařízení, různé energetické přijímače.

Základní pojmy a definice

Z rozboru souboru doporučených pojmů pro spolehlivost elektrizačních soustav vyplývá, že pokud za účelem popisu spolehlivosti prvků elektrizačních soustav a jejich elektrických sítí formulace v navržených pojmech plně adekvátně popisují vlastnosti elektrických a elektrických síťová zařízení jako prvky, pak pro popis spolehlivosti energetického systému jako systému jsou tyto pojmy neúplné a někdy dokonce zkreslují technologickou podstatu popisovaných systémů.

Přijaté formulace: Spolehlivost — vlastnost objektu vykonávat stanovené funkce, udržovat v průběhu času hodnoty jeho výkonnostních ukazatelů v rámci stanovených limitů, které odpovídají stanoveným režimům a podmínkám použití, údržby, oprav, skladování a přepravy.

Ucelenější formulace „spolehlivosti elektrizační soustavy“ proto zní takto: „Podle základních ustanovení teorie spolehlivosti je třeba chápat spolehlivost provozu elektrizační soustavy jako její vlastnost udržovat schopnost plnit zamýšlené funkce v libovolném časovém intervalu bez ohledu na vliv vnějších podmínek. «

Spolehlivé napájení vyžaduje, aby všechny prvky elektroinstalace, včetně generátorů, transformátorů, napáječů, automatizačních, ochranných a distribučních zařízení, fungovaly hladce. Každý z prvků elektroinstalace přispívá ke spolehlivosti napájení.

Spolehlivost napájení — vlastnost elektrických instalací dodávat spotřebitelům elektrickou energii podle jejich kategorie… Podle podmínek spolehlivosti napájení jsou všichni uživatelé rozděleni do tří kategorií.

Elektrické přijímače kategorie I — elektrické přijímače, jejichž přerušení dodávky energie může vést k ohrožení lidského života, poškození drahého základního vybavení, závady v hromadném produktu, narušení fungování zvláště důležitých prvků veřejných služeb. Složením této kategorie se odlišuje zvláštní skupina elektrických přijímačů, jejichž nepřetržitý provoz je nezbytný pro plynulé odstavení výroby, aby nedocházelo k ohrožení lidského života, výbuchům, požárům a poškození drahých zařízení.

Elektrické přijímače kategorie II — elektrické přijímače, jejichž přerušení dodávky energie vede k hromadnému nedostatku výrobků, prostojům pracovních mechanismů a průmyslové dopravy, narušení běžných činností značného počtu lidí.

Elektrické přijímače kategorie III — všechny ostatní elektrické přijímače, které nesplňují definici kategorií I a II.

Spolehlivostí se v oblasti napájecích systémů rozumí nepřetržitá dodávka elektrické energie v mezích přípustných ukazatelů její kvality a vyloučení situací nebezpečných pro lidi a životní prostředí. V tomto případě by měl objekt fungovat.

Provozuschopnost — stav prvků elektrického zařízení, ve kterém mohou vykonávat stanovené funkce, při zachování hodnot hlavních parametrů v mezích stanovených normativní a technickou dokumentací. Prvky v tomto případě nemusí splňovat například požadavky týkající se vzhledu.

Je volána událost zahrnující poruchu zařízení odmítnutí… Příčinou poškození mohou být vady vzniklé při návrhu a opravě, porušení pravidel a provozních předpisů, přirozené procesy opotřebení — různé typy poškození se rozlišují na základě různých klasifikačních charakteristik (tabulka 1).

Tabulka 1. Klasifikace poškození

Podle charakteru změny hlavních parametrů elektrického zařízení před vznikem poruchy se rozlišují náhlé a postupné poruchy.

Najednou — poškození, ke kterému došlo v důsledku náhlé prudké změny jednoho nebo více základních parametrů, například: výpadek fáze kabelových a venkovních vedení, zničení kontaktních spojení v zařízeních.

Postupně se nazývá poškození, ke kterému dochází v důsledku dlouhodobé, postupné změny parametrů, obvykle v důsledku stárnutí nebo opotřebení, např.: zhoršení izolačního odporu kabelů, vinutí motoru, zvýšení přechodového odporu kontaktních spojů. V mnoha případech lze pomocí měřicích přístrojů zaznamenat změny parametru ve srovnání s výchozí hodnotou.

Mezi náhlými a postupnými poruchami není zásadní rozdíl, protože náhlé poruchy jsou ve většině případů výsledkem postupné, ale před pozorováním skryté, změny parametrů (například opotřebení mechanických sestav spínacích kontaktů), kdy je vnímáno jejich zničení. jako náhlá událost.

Úplné odmítnutí charakterizuje nefunkční objekt, který nevykonává žádnou z uvedených funkcí (v místnosti není žádné osvětlení - všechny lampy jsou spálené). V případě částečného poškození objekt plní některé své funkce (v místnosti vyhořelo několik lamp).

Nevratné poškození ukazuje ztrátu výkonu (spálené pojistka).

Reverzibilní — Pouze opakovaná opravitelná porucha objektu a (zářivky zapnuté, poté vypnuté).

Rušivý — opakovaně samoodstraňující poškození předmětu.

Pokud selhání objektu není způsobeno selháním jiného objektu, pak se uvažuje nezávislý, v opačném případě - závislý… Pokud je při kontrole nalezen poškozený prvek (izolace vodiče je zničena), je porucha považována za poruchu explicitně (samozřejmě)… Pokud při revizi nelze zjistit příčinu poruchy na poškozeném elektrickém zařízení, považuje se to za poruchu skrytý (skrytý).

Selhání v důsledku porušení zavedených konstrukčních norem se nazývá strukturální jako výsledek porušení provozních pravidel — operativní… Porucha, ke které došlo v důsledku nedokonalosti nebo porušení zavedeného procesu výroby nebo opravy předmětu provedené v opravně — technologický (výroba).

Důvod odmítnutí – závada… Rozlišujte: selhání prvku složitého objektu (vypálená pojistka v napájecí síti bytu), výskyt nových spojení mezi prvky (došlo ke zkratu), narušení komunikace mezi prvky (vodič rozbití).

Spolehlivost se projevuje pouze za provozu. Spolehlivost (v nejširším slova smyslu tohoto pojmu) může v závislosti na specifikách elektroinstalace a podmínkách jejího provozu zahrnovat soubor takových vlastností, jako je spolehlivost, životnost, údržba, skladování samostatně nebo v určité kombinaci, a to jak pro elektroinstalaci a pro jeho jednotlivé prvky.

V užším slova smyslu se spolehlivost rovná spolehlivosti (v „užším smyslu“).

Spolehlivost — vlastnost technických objektů udržet si nepřetržitou provozuschopnost po určitou dobu. Je nejdůležitější složkou spolehlivosti elektroinstalačních prvků v závislosti na spolehlivosti prvků, jejich schématu zapojení, konstrukčních a funkčních vlastnostech a provozních podmínkách.

Vytrvalost — vlastnost technických objektů zůstat v provozu až do vzniku mezního stavu se zavedeným systémem údržby a oprav.U prvků elektroinstalace je mezní stav dán nemožností jejich dalšího použití, což je dáno buď poklesem účinnosti, nebo požadavky na bezpečnost, nebo počínajícím zastaráváním.

Podpěra, podpora — vlastnost, která umožňuje odhalit příčiny škod a předcházet jim, jakož i odstraňovat jejich následky prostřednictvím údržby a oprav. Údržba charakterizuje většinu prvků elektráren a nemá smysl pouze u těch prvků, které se za provozu neopravují (například izolátory venkovních vedení).

Vytrvalost — vlastnost technických objektů trvale udržovat provozuschopný (nový) NEBO provozuschopný stav při skladování a přepravě Zachování prvků elektroinstalace je charakterizováno jejich schopností odolávat negativním vlivům podmínek skladování a přepravy.

Volba kvantitativních ukazatelů spolehlivosti závisí na typu energetického zařízení. Neobnovitelné jsou ty prvky elektrárny, jejichž výkon v případě poruchy nelze za provozu obnovit (proudové transformátory, kabelové vložky). Jejich spolehlivost se vyznačuje spolehlivostí, trvanlivostí a zachovalostí.

Obnovitelné — předměty, jejichž provozuschopnost v případě poškození podléhá obnovení během provozu. Příklady zahrnují elektrické stroje a výkonové transformátory. Spolehlivost repasovaných výrobků je dána jejich spolehlivostí, životností, údržbou a skladováním.