Fiabilitatea în industria energetică - concepte și definiții de bază
Ce este fiabilitatea
Fiabilitatea în funcționarea echipamentelor electrice ale sistemelor de alimentare cu energie electrică este unul dintre cei mai importanți factori care au un impact semnificativ asupra indicatorilor economici ai complexelor energetice din țară.
Costurile întreruperii alimentării cu energie electrică în caz de oprire în caz de urgență constituie o parte semnificativă din costurile totale de producție și instalare a unei rețele de alimentare cu energie electrică, iar pentru populație un astfel de accident duce la mari șocuri morale. În acest sens, problemele de îmbunătățire a metodelor de funcționare a echipamentelor electrice în sistemele de alimentare cu energie electrică la diferite niveluri sunt deosebit de relevante. Prin urmare, o caracteristică a industriei moderne de energie electrică este cerințele crescute pentru fiabilitatea sursei de alimentare și calitatea puterii.
Prognoza fiabilității instalațiilor sistemului energetic, precum și dezvoltarea strategiilor și planificarea, modernizarea și repararea echipamentelor electrice sunt sarcini prioritare ale statului.Abordarea modernă a soluționării acestor întrebări se bazează pe aplicarea metodelor teoriei fiabilității și optimizarea funcționării obiectelor tehnologice complexe.
Fiabilitatea este inclusă în design, garantată în timpul producției și consumată în timpul funcționării. Trebuie avut în vedere faptul că indicatorii de fiabilitate vă permit să evaluați starea unui obiect mediu. Acest lucru duce la faptul că într-un caz se obțin valori subestimate, iar în celălalt - valori supraestimate. Diagnosticarea tehnică vă permite să evaluați starea unui anumit obiect. Cunoașterea stării reale a obiectului este asigurată prin controlul — monitorizarea acestuia.
La proiectare, instalația electrică trebuie creată adaptată la diagnostic și recuperare, în timpul producției — operațional și în timpul funcționării — pentru a asigura menținerea unei stări de funcționare. Metodele și instrumentele de diagnosticare sunt un instrument pentru menținerea unei anumite fiabilități.
Înțelegerea bazelor teoriei fiabilității și diagnosticului tehnic, familiarizarea cu metodele și mijloacele de diagnosticare a elementelor contribuie la luarea corectă a deciziilor în proiectarea și funcționarea echipamentelor electrice din sistemele de alimentare cu energie.
Instalațiile electrice sunt considerate ca un obiect, care este înțeles ca un ansamblu de mașini, dispozitive, linii electrice (linii electrice), destinat producerii, transformarii, transportului, distributiei energiei electrice si transformarii acesteia intr-un alt tip de energie.
Centralele electrice includ: generatoare, transformatoare de putere, autotransformatoare, reactoare, transformatoare de tensiune și curent, linii electrice, dispozitive de distribuție, stații de transformare întregi (KTP), rețele de distribuție, motoare electrice, condensatoare, echipamente de automatizare și protecție, diverse receptoare de energie.
Concepte de bază și definiții
Analiza setului de termeni recomandați pentru fiabilitatea sistemelor de putere arată că dacă, pentru a descrie fiabilitatea elementelor sistemelor de energie și a rețelelor electrice ale acestora, formulările din termenii propuși descriu pe deplin adecvat proprietățile electrice și electrice. echipamente de rețea ca elemente, apoi pentru a descrie fiabilitatea unui sistem de alimentare ca sistem, acești termeni sunt incompleti și uneori chiar distorsionează esența tehnologică a sistemelor descrise.
Formulare adoptate: Fiabilitate — proprietatea obiectului de a îndeplini funcțiile specificate, menținând în timp valorile indicatorilor săi de performanță în limitele stabilite, corespunzătoare modurilor și condițiilor specificate de utilizare, întreținere, reparare, depozitare și transport.
Prin urmare, o formulare mai completă a „fiabilității sistemului de alimentare” sună astfel: „Conform prevederilor de bază ale teoriei fiabilității, fiabilitatea funcționării sistemului de alimentare trebuie înțeleasă ca proprietatea sa de a menține capacitatea. pentru a îndeplini funcțiile prevăzute în orice interval de timp, indiferent de impactul condițiilor externe. «
O sursă de alimentare fiabilă necesită ca toate elementele instalațiilor electrice, inclusiv generatoare, transformatoare, alimentatoare, echipamente de automatizare, protecție și distribuție, să funcționeze fără probleme. Fiecare dintre elementele instalației electrice contribuie la fiabilitatea sursei de alimentare.
Fiabilitatea sursei de alimentare — proprietatea instalațiilor electrice de a furniza consumatorilor energie electrică dupa categoria lor… În funcție de condițiile de fiabilitate a sursei de alimentare, toți utilizatorii sunt împărțiți în trei categorii.
Receptoare electrice categoria I — receptoare electrice, a căror întrerupere a alimentării cu energie electrică poate duce la pericol pentru viața umană, deteriorarea echipamentelor de bază scumpe, defecte ale produsului de masă, perturbarea funcționării unor elemente deosebit de importante ale serviciilor publice. Din componența acestei categorii se distinge un grup special de receptoare electrice, a căror funcționare continuă este necesară pentru o oprire lină a producției pentru a preveni amenințările la adresa vieții umane, exploziile, incendiile și deteriorarea echipamentelor scumpe.
Receptoare electrice categoria II — receptoare electrice, a căror întrerupere a alimentării cu energie electrică duce la o penurie în masă a produselor, la oprirea mecanismelor de lucru și la transportul industrial, la perturbarea activităților normale a unui număr semnificativ de persoane.
Receptoare electrice de categoria III — toate celelalte receptoare electrice care nu îndeplinesc definiția categoriilor I și II.
În domeniul sistemelor de alimentare cu energie electrică, fiabilitatea este înțeleasă ca o furnizare continuă de energie electrică în limitele indicatorilor admisibili ai calității acesteia și excluderea situațiilor periculoase pentru oameni și mediu. În acest caz, obiectul ar trebui să funcționeze.
Operabilitate — starea elementelor echipamentelor electrice în care acestea pot îndeplini funcțiile specificate, cu menținerea valorilor parametrilor principali în limitele stabilite prin documentația normativă și tehnică. În acest caz, este posibil ca elementele să nu îndeplinească, de exemplu, cerințele legate de aspect.
Se numește un eveniment care implică o defecțiune a echipamentului respingere… Cauzele deteriorării pot fi defecte produse în timpul proiectării și reparațiilor, încălcări ale regulilor și regulilor de funcționare, procese naturale de uzură - diferite tipuri de daune sunt distinse pe baza diferitelor caracteristici de clasificare (Tabelul 1).
Tabelul 1. Clasificarea daunelor
Prin natura modificării parametrilor principali ai echipamentului electric înainte de apariția defecțiunii, se disting defecțiunile bruște și treptate.
Brusc — daune care au apărut ca urmare a unei schimbări bruște bruște a unuia sau mai multor parametri de bază, de exemplu: defecțiunea de fază a cablurilor și a liniilor aeriene, distrugerea conexiunilor de contact în dispozitive.
Treptat se numește deteriorare care apare ca urmare a unei modificări pe termen lung, treptate a parametrilor, de obicei din cauza îmbătrânirii sau uzurii, de exemplu: deteriorarea rezistenței de izolație a cablurilor, înfășurărilor motorului, creșterea rezistenței de contact a conexiunilor de contact. În cazul în care, modificările parametrului în comparație cu valoarea inițială pot fi în multe cazuri înregistrate cu ajutorul instrumentelor de măsură.
Nu există o diferență fundamentală între defecțiunile bruște și treptate, deoarece defecțiunile bruște în majoritatea cazurilor sunt rezultatul unei modificări treptate, dar ascunse de observație, a parametrilor (de exemplu, uzura ansamblurilor mecanice ale contactelor comutatorului), atunci când distrugerea lor este percepută. ca un eveniment brusc.
Refuz total caracterizează un obiect nefuncțional care nu îndeplinește niciuna dintre funcțiile specificate (nu există iluminare în cameră - toate lămpile sunt arse). În caz de deteriorare parțială, obiectul își îndeplinește unele dintre funcțiile (mai multe lămpi arse în cameră).
Daune ireversibile arată pierderi de performanță (ars siguranța).
Reversibil — Numai defecțiune repetată corectabilă a obiectului a (lămpi fluorescente aprinse, apoi oprite).
perturbator — daune repetate cu autoeliminare a unui obiect.
Dacă eșecul unui obiect nu se datorează eșecului altui obiect, atunci acesta este luat în considerare independent, in caz contrar - dependent… Dacă în timpul inspecției se găsește un element deteriorat (izolația firului este distrusă), atunci defecțiunea este considerată explicit (evident)… Dacă în timpul inspecției nu este posibilă determinarea cauzei defecțiunii echipamentelor electrice deteriorate, aceasta este considerată o defecțiune ascuns (ascuns).
Eșecul ca urmare a încălcării standardelor de proiectare stabilite se numește structurală ca urmare a încălcării regulilor de funcționare - operativ… Defecțiune care a apărut ca urmare a unei imperfecțiuni sau încălcări a procesului stabilit de producție sau reparare a unui obiect efectuat într-o unitate de reparații — tehnologic (producție).
Motivul refuzului — defect… Diferențierea: defecțiunea unui element al unui obiect complex (o siguranță arsă în rețeaua de alimentare a apartamentului), apariția de noi conexiuni între elemente (a avut loc un scurtcircuit), o încălcare a comunicării între elemente (fir rupere).
Fiabilitatea se manifestă numai în timpul funcționării. În funcție de specificul instalațiilor electrice și de condițiile de funcționare a acesteia, fiabilitatea (în sensul cel mai larg al acestui termen) poate include un set de proprietăți precum fiabilitate, durabilitate, întreținere, depozitare separat sau într-o anumită combinație, atât pentru instalațiile electrice. și pentru elementele sale individuale.
Într-un sens restrâns, fiabilitatea echivalează cu fiabilitatea (în sensul restrâns).
Fiabilitate — proprietatea obiectelor tehnice de a menține funcționalitatea continuă o perioadă de timp. Este cea mai importantă componentă a fiabilității elementelor instalațiilor electrice, în funcție de fiabilitatea elementelor, schema de conectare a acestora, caracteristicile structurale și funcționale și condițiile de funcționare.
Rezistenta — proprietatea obiectelor tehnice de a rămâne în funcțiune până la apariția stării limită cu sistemul de întreținere și reparații stabilit.Pentru elementele unei instalații electrice, starea limită este determinată de imposibilitatea utilizării ulterioare a acestora, care se datorează fie scăderii randamentului, fie cerințelor de siguranță, fie declanșării uzurii.
A sustine — o proprietate care vă permite să detectați și să preveniți cauzele daunelor, precum și să eliminați consecințele acestora prin întreținere și reparare. Întreținerea caracterizează majoritatea elementelor centralelor electrice și nu are sens numai pentru acele elemente care nu sunt reparate în timpul funcționării (de exemplu, izolatoarele liniilor aeriene).
Persistenţă — proprietatea obiectelor tehnice de a menține în permanență o stare de funcționare (nouă) SAU de funcționare în timpul depozitării și transportului.Conservarea elementelor instalațiilor electrice se caracterizează prin capacitatea acestora de a rezista la efectele negative ale condițiilor de depozitare și transport.
Alegerea indicatorilor cantitativi de fiabilitate depinde de tipul de echipament de putere. Nerecuperabile sunt acele elemente ale centralei, ale căror performanțe în caz de defecțiune nu pot fi restabilite în timpul funcționării (transformatoare de curent, inserții de cablu). Fiabilitatea lor se caracterizează prin fiabilitate, durabilitate și conservare.
Recuperabil — obiecte a căror funcționabilitate în caz de avarie este supusă refacerii în timpul funcționării. Exemplele includ mașini electrice și transformatoare de putere. Fiabilitatea produselor remanufacturate se datorează fiabilității, durabilității, întreținerii și depozitării acestora.