電力行業的可靠性——基本概念和定義
什麼是可靠性
供電系統電氣設備運行的可靠性是對該國能源綜合體的經濟指標產生重大影響的最重要因素之一。
在緊急停機情況下供電中斷的成本構成供電網絡生產和安裝總成本的重要部分,並且對於民眾來說,這種事故會導致巨大的道德衝擊。在這方面,改進不同級別供電系統中電氣設備的操作方法的問題尤為相關。因此,現代電力工業的一個特點就是對供電可靠性和電能質量的要求越來越高。
預測電力系統設施的可靠性以及製定戰略和規劃,升級和維修電力設備是國家的優先任務。解決這些問題的現代方法是基於可靠性理論方法的應用和復雜技術對象運行的優化。
可靠性內置於設計中,在製造過程中得到保證,並在運行過程中得到擴展。應該記住,可靠性指標可以讓您評估一般對象的狀態。這導致這樣一個事實,即在一種情況下獲得低估的值,而在另一種情況下獲得高估的值。技術診斷允許您評估特定對象的狀況。對象的實際狀態的知識是通過它的控制——監視來提供的。
設計時,電氣裝置必須適應 到診斷 和恢復,在生產期間——運行期間和運行期間——以確保維持運行狀態。診斷方法和工具是維持給定可靠性的工具。
了解可靠性和技術診斷理論的基礎知識,熟悉元件診斷的方法和手段,有助於在供電系統中電氣設備的設計和運行中做出正確的決策。
電氣裝置被認為是一個對象,它被理解為一組機器、設備、 電源線(電源線),用於電能的生產、轉換、傳輸、分配以及將其轉換為另一種能源。
發電廠包括:發電機、電力變壓器、自耦變壓器、電抗器、電壓和電流互感器、電力線路、配電裝置、整個變電站(KTP)、配電網、電動機、電容器、自動化和保護設備、各種能量接收器。
基本概念和定義
對電力系統可靠性推薦術語集的分析表明,如果為了描述電力系統元件及其電網的可靠性,擬議術語中的表述充分充分地描述了電氣和電氣的特性網絡設備作為元素,然後將電力系統的可靠性描述為一個系統,這些術語是不完整的,有時甚至扭曲了所描述系統的技術本質。
採用的措辭: 可靠性 — 執行指定功能的對象的屬性,隨著時間的推移將其性能指標的值保持在既定的範圍內,對應於指定的使用、維護、修理、儲存和運輸的模式和條件。
因此,“電力系統的可靠性”更完整的提法聽起來是這樣的:“根據可靠性理論的基本規定,電力系統運行的可靠性應理解為其維持能力的屬性。在任何時間間隔執行預期的功能,而不管外部條件的影響。 «
可靠的電力供應要求電氣裝置的所有元件(包括發電機、變壓器、饋線、自動化、保護和配電設備)平穩運行。電氣裝置的每個元件都有助於供電的可靠性。
供電可靠性 ——為消費者提供電能的電氣裝置的特性 根據他們的類別… 根據供電可靠性的情況,所有用戶分為三類。
I類電接收器 — 電力接收器,其電源中斷可能導致人身危險、昂貴的基本設備損壞、大眾產品缺陷、公共服務特別重要要素的功能中斷。一組特殊的電接收器與此類的組成不同,為了防止對人的生命造成威脅、爆炸、火災和昂貴設備的損壞,必須連續運行才能順利停止生產。
II類電子接收器 — 電力接收器,其電源中斷導致產品大量短缺、工作機制和工業運輸停工、大量人員的正常活動中斷。
III類電子接收器 — 不符合類別 I 和 II 定義的所有其他電子接收器。
在供電系統領域,可靠性被理解為在允許的質量指標範圍內持續供電,並排除對人類和環境造成危險的情況。在這種情況下,該對象應該可以工作。
可操作性 - 電氣設備元件的狀態,它們可以執行指定的功能,同時將主要參數的值保持在規範和技術文件規定的限制範圍內。在這種情況下,元素可能不滿足例如與外觀相關的要求。
涉及設備故障的事件稱為 拒絕……損壞的原因可以是設計和維修過程中的缺陷、違反規則和操作規則、自然磨損過程——不同類型的損壞根據不同的分類特徵來區分(表1)。
表 1. 損壞分類
根據故障發生前電氣設備主要參數變化的性質,區分突發性故障和漸進性故障。
突然 — 由於一個或多個基本參數的突然急劇變化而發生的損壞,例如:電纜和架空線路的相位故障,設備中觸點連接的破壞。
逐步地 稱為由於參數長期逐漸變化而發生的損壞,通常是由於老化或磨損,例如:電纜、電機繞組的絕緣電阻劣化,接觸連接的接觸電阻增加。在這在許多情況下,與初始值相比的參數變化可以使用測量儀器記錄。
突發故障和漸進故障之間沒有根本區別,因為在大多數情況下,突發故障是漸進但無法觀察到的參數變化(例如,開關觸點機械組件的磨損)的結果,當它們被察覺時作為一個突發事件。
完全拒絕 表徵不執行任何指定功能的非工作對象(房間內沒有照明 - 所有燈都燒壞了)。在部分損壞的情況下,該對象將執行其某些功能(房間內的幾盞燈燒壞了)。
不可逆轉的傷害 顯示性能損失(燒毀 保險絲).
可逆 — 重複對象 a 的唯一可糾正故障(熒光燈打開,然後關閉)。
破壞性的 — 反復自我消除對物體的損害。
如果一個對象的失敗不是由於另一個對象的失敗,那麼它被認為是 獨立的, 否則 - 上癮…如果在檢查過程中發現損壞的元件(電線的絕緣層被破壞),則認為是故障 明確地(顯然地)…如果在檢查過程中無法確定損壞的電氣設備的故障原因,則認為是故障 隱藏(隱藏).
由於違反既定設計標準而導致的故障稱為由於違反操作規則而導致的結構性故障 - 操作的......由於不完善或違反既定的生產過程或在維修設施中進行的物體維修而發生的故障 - 技術(生產).
拒絕原因——缺陷… 區分:複雜對象的某個元素發生故障(公寓供電網絡中的保險絲熔斷),元素之間出現新連接(發生短路),元素之間的通信違規(電線破損)。
可靠性只有在運行過程中才會體現出來。根據電氣裝置的具體情況及其運行條件,可靠性(在該術語的最廣泛意義上)可能包括一組諸如可靠性、耐久性、維護、單獨存儲或以某種組合形式存儲的特性,兩者均適用於電氣裝置及其各個元素。
從狹義上講,可靠性等同於可靠性(“狹義”)。
可靠性 ——技術對像在一段時間內保持連續可操作性的屬性。它是電氣安裝元件可靠性的最重要組成部分,取決於元件的可靠性、它們的連接方案、結構和功能特性以及運行條件。
耐力 — 技術對像在已建立的維護和維修系統出現極限狀態之前保持運行的特性。對於電氣裝置的元件,極限狀態取決於它們不能進一步使用,這是由於效率降低、安全要求或開始過時造成的。
支持 — 一種允許您檢測和預防損壞原因並通過維護和修理消除其後果的特性。維護是發電廠大多數元件的特徵,僅對那些在運行期間未維修的元件(例如,架空線路的絕緣體)沒有意義。
堅持 — 技術對像在儲存和運輸過程中持續保持可用(新)或可用狀態的特性。電氣安裝元件的保存以其承受儲存和運輸條件的負面影響的能力為特徵。
可靠性量化指標的選擇取決於電力設備的類型。不可恢復的是發電廠的那些元件,如果發生故障,其性能在運行期間無法恢復(電流互感器、電纜插入件)。它們的可靠性的特點是可靠性、耐用性和保存性。
可恢復 — 損壞時可操作性在操作過程中恢復的對象。示例包括電機和電力變壓器。再製造產品的可靠性取決於它們的可靠性、耐用性、維護和存儲。