Betrouwbaarheid in de energiesector — basisconcepten en definities

Wat is betrouwbaarheid

De betrouwbaarheid van de werking van de elektrische apparatuur van de voedingssystemen is een van de belangrijkste factoren die een aanzienlijke invloed hebben op de economische indicatoren van de energiecomplexen in het land.

De kosten van onderbreking van de stroomvoorziening in geval van nooduitval vormen een aanzienlijk deel van de totale kosten van productie en aanleg van een stroomvoorzieningsnetwerk en voor de bevolking leidt een dergelijk ongeval tot grote morele schokken. In dit opzicht zijn de kwesties van het verbeteren van de werkingsmethoden van elektrische apparatuur in voedingssystemen op verschillende niveaus bijzonder relevant. Daarom is een kenmerk van de moderne elektriciteitsindustrie de verhoogde eisen aan de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening en de kwaliteit van de stroom.

Het voorspellen van de betrouwbaarheid van energiesysteemfaciliteiten, het ontwikkelen van strategieën en het plannen, upgraden en repareren van elektrische apparatuur zijn prioritaire taken van de staat.De moderne benadering voor het oplossen van deze vragen is gebaseerd op de toepassing van methoden uit de betrouwbaarheidstheorie en optimalisatie van de werking van complexe technologische objecten.

Betrouwbaarheid is ingebouwd in het ontwerp, gegarandeerd tijdens de productie en verbruikt tijdens het gebruik. Houd er rekening mee dat u met betrouwbaarheidsindicatoren de toestand van een gemiddeld object kunt beoordelen. Dit leidt ertoe dat in het ene geval onderschatte waarden worden verkregen en in het andere geval overschatte waarden. Met technische diagnostiek kunt u de toestand van een specifiek object beoordelen. Kennis van de werkelijke toestand van het object wordt verschaft door middel van de besturing ervan — monitoring.

Bij het ontwerpen moet de elektrische installatie aangepast worden gemaakt aan de diagnose en herstel, tijdens productie - operationeel en tijdens bedrijf - om het behoud van een operationele staat te waarborgen. Diagnostische methoden en hulpmiddelen zijn een hulpmiddel om een ​​bepaalde betrouwbaarheid te behouden.

Inzicht in de basisprincipes van de theorie van betrouwbaarheid en technische diagnostiek, vertrouwdheid met de methoden en middelen voor diagnostiek van elementen draagt ​​bij aan de juiste besluitvorming bij het ontwerp en de werking van elektrische apparatuur in voedingssystemen.

Elektrische installaties worden beschouwd als een object, waaronder wordt verstaan ​​een geheel van machines, apparaten, hoogspanningslijnen (hoogspanningslijnen), bedoeld voor de productie, transformatie, transmissie, distributie van elektrische energie en de omzetting ervan in een ander type energie.

Energiecentrales zijn onder meer: ​​generatoren, vermogenstransformatoren, autotransformatoren, reactoren, spannings- en stroomtransformatoren, hoogspanningslijnen, distributieapparaten, complete transformatorstations (KTP), distributienetwerken, elektromotoren, condensatoren, automatiserings- en beveiligingsapparatuur, verschillende energieontvangers.

Basisconcepten en definities

De analyse van de reeks aanbevolen termen voor de betrouwbaarheid van energiesystemen laat zien dat als, om de betrouwbaarheid van de elementen van energiesystemen en hun elektrische netwerken te beschrijven, de formuleringen in de voorgestelde termen de eigenschappen van elektrische en elektrische netwerkapparatuur als elementen, dan zijn deze termen om de betrouwbaarheid van een energiesysteem als systeem te beschrijven onvolledig en vertekenen ze soms zelfs de technologische essentie van de beschreven systemen.

Aangenomen bewoordingen: Betrouwbaarheid — de eigenschap van het object om de gespecificeerde functies uit te voeren, waarbij de waarden van de prestatie-indicatoren in de loop van de tijd binnen de vastgestelde limieten worden gehouden, overeenkomend met de gespecificeerde gebruikswijzen en gebruiksomstandigheden, onderhoud, reparatie, opslag en transport.

Daarom klinkt een completere formulering van de "betrouwbaarheid van het energiesysteem" als volgt: "Volgens de basisbepalingen van de betrouwbaarheidstheorie moet de betrouwbaarheid van de werking van het energiesysteem worden begrepen als zijn eigenschap om het vermogen te behouden om de beoogde functies in elk tijdsinterval uit te voeren, ongeacht de impact van externe omstandigheden. «

Een betrouwbare stroomvoorziening vereist dat alle elementen van elektrische installaties, inclusief generatoren, transformatoren, feeders, automatisering, beveiligings- en distributieapparatuur, soepel werken. Elk van de elementen van de elektrische installatie draagt ​​bij aan de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening.

Betrouwbaarheid van de voeding — het eigendom van elektrische installaties om consumenten van elektrische energie te voorzien volgens hun categorie… Volgens de voorwaarden van de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening zijn alle gebruikers onderverdeeld in drie categorieën.

Categorie I elektrische ontvangers — elektrische ontvangers, waarvan de stroomonderbreking kan leiden tot gevaar voor mensenlevens, schade aan dure basisapparatuur, defecten in het massaproduct, verstoring van de werking van bijzonder belangrijke elementen van openbare diensten. Een speciale groep elektrische ontvangers onderscheidt zich van de samenstelling van deze categorie, waarvan de continue werking noodzakelijk is voor een soepele stopzetting van de productie om bedreiging van mensenlevens, explosies, branden en schade aan dure apparatuur te voorkomen.

Categorie II elektrische ontvangers — elektrische ontvangers, waarvan de onderbreking van de stroomvoorziening leidt tot een massaal tekort aan producten, uitval van werkende mechanismen en industrieel transport, verstoring van de normale activiteiten van een aanzienlijk aantal mensen.

Categorie III elektrische ontvangers — alle andere elektrische ontvangers die niet voldoen aan de definitie van categorie I en II.

Op het gebied van voedingssystemen wordt onder betrouwbaarheid verstaan ​​een continue levering van elektriciteit binnen de grenzen van toegestane kwaliteitsindicatoren en het uitsluiten van situaties die gevaarlijk zijn voor mens en milieu. In dit geval zou het object moeten werken.

Bedienbaarheid — de staat van de elementen van de elektrische apparatuur waarin ze de gespecificeerde functies kunnen uitvoeren, terwijl de waarden van de belangrijkste parameters binnen de grenzen van de normatieve en technische documentatie worden gehouden. De elementen voldoen dan mogelijk niet aan bijvoorbeeld eisen op het gebied van uitstraling.

Een gebeurtenis met een storing in de apparatuur wordt genoemd afwijzing… De oorzaken van schade kunnen defecten zijn die zijn gemaakt tijdens ontwerp en reparatie, schendingen van regels en bedieningsregels, natuurlijke slijtageprocessen - er worden verschillende soorten schade onderscheiden op basis van verschillende classificatiekenmerken (Tabel 1).

Tabel 1. Classificatie van schade

Door de aard van de verandering in de belangrijkste parameters van de elektrische apparatuur vóór het optreden van de storing, worden plotselinge en geleidelijke storingen onderscheiden.

Plotseling — schade die is ontstaan ​​als gevolg van een plotselinge sterke wijziging van een of meer basisparameters, bijvoorbeeld: fase-uitval van kabel- en bovenleidingen, vernieling van contactverbindingen in apparaten.

Geleidelijk wordt schade genoemd die optreedt als gevolg van een langdurige, geleidelijke wijziging van parameters, meestal als gevolg van veroudering of slijtage, bijvoorbeeld: verslechtering van de isolatieweerstand van kabels, motorwikkelingen, toename van de contactweerstand van contactverbindingen. geval kunnen de parameterveranderingen ten opzichte van de beginwaarde in veel gevallen met meetinstrumenten worden geregistreerd.

Er is geen fundamenteel verschil tussen plotselinge en geleidelijke storingen, aangezien plotselinge storingen in de meeste gevallen het resultaat zijn van een geleidelijke, maar voor observatie verborgen verandering in parameters (bijvoorbeeld slijtage van mechanische samenstellingen van schakelcontacten), wanneer hun vernietiging wordt waargenomen als een plotselinge gebeurtenis.

Volledige weigering kenmerkt een niet-werkend object dat geen van de gespecificeerde functies vervult (er is geen verlichting in de kamer - alle lampen zijn doorgebrand). In het geval van gedeeltelijke schade vervult het object enkele van zijn functies (meerdere lampen zijn doorgebrand in de kamer).

Onomkeerbare schade toont prestatieverlies (verbrand samensmelten).

Omkeerbaar — Herhaaldelijk alleen corrigeerbaar falen van object a (fluorescentielampen aan, daarna uit).

Verstorend — herhaaldelijk zelfherstellende schade aan een object.

Als het falen van een object niet te wijten is aan het falen van een ander object, wordt dit overwogen onafhankelijk, anders - verslaafd… Als tijdens de inspectie een beschadigd element wordt gevonden (de isolatie van de draad is vernietigd), wordt de storing beschouwd expliciet (uiteraard)… Als tijdens de inspectie de oorzaak van de storing in de beschadigde elektrische apparatuur niet kan worden vastgesteld, wordt dit beschouwd als een storing verborgen (verborgen).

Falen als gevolg van schending van vastgestelde ontwerpnormen wordt structureel genoemd als gevolg van schending van operationele regels - operatief… Storing die is opgetreden als gevolg van een onvolkomenheid of schending van het gevestigde productieproces of reparatie van een object uitgevoerd in een reparatiefaciliteit - technologisch (productie).

Reden voor weigering — defect… Onderscheid: het falen van een element van een complex object (een gesprongen zekering in het voedingsnetwerk van het appartement), het verschijnen van nieuwe verbindingen tussen de elementen (er is kortsluiting opgetreden), een schending van de communicatie tussen de elementen (draad breuk).

Betrouwbaarheid komt alleen tot uiting tijdens het gebruik. Afhankelijk van de specifieke kenmerken van elektrische installaties en de omstandigheden van de werking ervan, kan betrouwbaarheid (in de ruimste zin van dit woord) een reeks eigenschappen omvatten zoals betrouwbaarheid, duurzaamheid, onderhoud, opslag afzonderlijk of in een bepaalde combinatie, zowel voor elektrische installaties en voor de afzonderlijke elementen.

In enge zin is betrouwbaarheid gelijk aan betrouwbaarheid (in de "enge zin").

Betrouwbaarheid — de eigenschap van technische objecten om gedurende enige tijd ononderbroken te blijven werken. Het is het belangrijkste onderdeel van de betrouwbaarheid van elektrische installatie-elementen, afhankelijk van de betrouwbaarheid van de elementen, hun verbindingsschema, structurele en functionele kenmerken en bedrijfsomstandigheden.

Uithoudingsvermogen — de eigenschap van de technische objecten om in bedrijf te blijven tot het optreden van de grenstoestand met het gevestigde onderhouds- en reparatiesysteem.Voor de elementen van een elektrische installatie wordt de grenstoestand bepaald door de onmogelijkheid van hun verdere gebruik, wat te wijten is aan ofwel een afname van de efficiëntie, of aan veiligheidseisen, of aan het begin van veroudering.

Steun — een eigenschap waarmee u de oorzaken van schade kunt opsporen en voorkomen, en de gevolgen ervan kunt elimineren door middel van onderhoud en reparatie. Onderhoud kenmerkt de meeste elementen van energiecentrales en heeft niet alleen zin voor die elementen die tijdens bedrijf niet worden gerepareerd (bijvoorbeeld isolatoren van bovengrondse lijnen).

Vasthoudendheid — de eigenschap van technische objecten om tijdens opslag en transport continu in bruikbare (nieuwe) OF bruikbare staat te blijven Het behoud van elektrische installatie-elementen wordt gekenmerkt door hun vermogen om de negatieve effecten van opslag- en transportomstandigheden te weerstaan.

De keuze van kwantitatieve betrouwbaarheidsindicatoren hangt af van het type elektrische apparatuur. Niet-herstelbaar zijn die elementen van de energiecentrale waarvan de prestaties in geval van storing niet kunnen worden hersteld tijdens bedrijf (stroomtransformatoren, kabelinvoeringen). Hun betrouwbaarheid wordt gekenmerkt door betrouwbaarheid, duurzaamheid en behoud.

herstelbaar — objecten waarvan de bruikbaarheid in geval van schade onderhevig is aan herstel tijdens het gebruik. Voorbeelden zijn elektrische machines en transformatoren. Betrouwbaarheid van gereviseerde producten is te danken aan hun betrouwbaarheid, duurzaamheid, onderhoud en opslag.