Elektros įrangos ir elektros sistemų patikimumas
Pagrindinės patikimumo sąvokos ir apibrėžimai
Patikimumas glaudžiai susijęs su įvairiais elektros įrenginių eksploatavimo aspektais. Patikimumas – objekto savybė atlikti tam tikras funkcijas, laiku išlaikant savo eksploatacinių rodiklių vertes tam tikrose ribose, atitinkančias tam tikrus naudojimo, priežiūros, remonto, sandėliavimo ir transportavimo būdus ir sąlygas.
Elektros tiekimo sistemų patikimumas: nuolatinis maitinimas priimtinose ribose jo kokybės rodikliai ir šalinant žmonėms ir aplinkai pavojingas situacijas. Tokiu atveju objektas turėtų veikti.
Veikimas reiškia tokią elektros įrangos elementų būseną, kurioje jie gali atlikti nurodytas funkcijas, išlaikant nurodytų parametrų vertes normatyvinėje ir techninėje dokumentacijoje nustatytose ribose.Tokiu atveju elementai gali neatitikti, pavyzdžiui, su išvaizda susijusių reikalavimų.
Įvykis, susijęs su įrangos gedimu, vadinamas atmetimu... Gedimų priežastys gali būti projektavimo, gamybos ir remonto defektai, eksploatavimo taisyklių ir normų pažeidimai, natūralūs nusidėvėjimo procesai. Pagal elektros įrenginių pagrindinių parametrų pasikeitimo pobūdį iki gedimo momento išskiriami staigūs ir laipsniški gedimai.
Staigiu gedimu vadinamas gedimas, atsirandantis dėl staigaus staigių vieno ar kelių pagrindinių parametrų pasikeitimo (kabelio ir oro linijų fazinio gedimo, įrenginių kontaktinių jungčių sunaikinimo ir kt.).
Laipsniška žala vadinama žala, kuri atsiranda dėl ilgo, laipsniško parametrų keitimo, dažniausiai dėl senėjimo ar susidėvėjimo (kabelių, variklių izoliacijos varžos pablogėjimo, kontaktinių jungčių kontaktinės varžos padidėjimo ir kt.). Tuo pačiu metu parametro pokyčius, palyginti su pradiniu lygiu, daugeliu atvejų galima užfiksuoti naudojant matavimo prietaisus.
Nėra esminio skirtumo tarp staigių ir laipsniškų gedimų. staigūs gedimai daugeliu atvejų yra laipsniško, bet nuo stebėjimo paslėpto, parametrų pasikeitimo (pavyzdžiui, jungiklių kontaktų mechaninių mazgų susidėvėjimo) pasekmė, kai jų sunaikinimas suvokiamas kaip staigus įvykis.
Negrįžtamas gedimas rodo našumo praradimą... Pertraukiamas – pakartotinai savaime pasišalinantis objekto gedimas.Jei objekto gedimas nėra dėl kito objekto gedimo, tada jis laikomas nepriklausomu, kitu atveju - priklausomu.
Gedimas, atsiradęs dėl netobulumo ar nustatytų projektavimo taisyklių ir taisyklių pažeidimo, vadinamas konstrukciniu... Gedimas, atsiradęs dėl remonto įmonėje atliekamo objekto gamybos ar remonto proceso netobulumo ar pažeidimo. … Gedimas dėl nustatytų taisyklių ar eksploatavimo sąlygų pažeidimo – eksploatavimo… Atmetimo priežastis – defektas.
Patikimumas yra viena iš elektros įrangos ir elektros sistemų savybių, kuri pasireiškia tik eksploatacijos metu. Patikimumas apibrėžiamas projektuojant, užtikrinamas gamybos metu, sunaudojamas ir prižiūrimas eksploatacijos metu.
Patikimumas yra kompleksinė savybė, kuri, priklausomai nuo elektros instaliacijos specifikos ir jos eksploatavimo sąlygų, gali apimti: patikimumą, ilgaamžiškumą, priežiūrą, saugojimą atskirai arba tam tikrame derinyje tiek elektros instaliacijai, tiek atskiriems jos elementams. .
Kartais patikimumas tapatinamas su patikimumu (šiuo atveju patikimumas vertinamas „siaurąja prasme“).
Patikimumas – techninių priemonių savybė palaikyti nuolatinį veikimą tam tikrą laiką. Tai svarbiausias elektros instaliacijos patikimumo komponentas, priklausantis nuo elementų patikimumo, jų prijungimo schemos, konstrukcinių ir funkcinių charakteristikų bei eksploatavimo sąlygų.
Patvarumas - techninių priemonių savybė išlikti eksploatuojama iki ribinės būsenos atsiradimo su nustatyta techninės priežiūros ir remonto sistema.
Nagrinėjamu atveju techninių priemonių ribinę būseną lemia jų tolesnio veikimo negalimumas, kurį lemia arba efektyvumo sumažėjimas, arba saugos reikalavimai, arba prasidėjęs senėjimas.
Priežiūra – techninių priemonių savybė, kuri yra pritaikymas užkirsti kelią ir nustatyti žalos priežastį bei pašalinti jų padarinius atliekant techninę priežiūrą ir remontą.
Priežiūra būdinga daugumai elektros instaliacijos elementų ir nėra prasminga tik tiems elementams, kurie eksploatacijos metu neremontuojami (pavyzdžiui, oro linijų (HV) izoliatoriai).
Patvarumas – techninių priemonių savybė nepertraukiamai palaikyti tinkamą (naują) ir eksploatacinę būklę sandėliavimo ir transportavimo metu. PP elementų konservavimas pasižymi jų gebėjimu atlaikyti neigiamą laikymo ir transportavimo sąlygų poveikį.
Kiekybinių patikimumo rodiklių pasirinkimas priklauso nuo galios įrangos tipo. Neatstatomais vadinami tie elektros instaliacijos elementai, kurių eksploatacinės charakteristikos pažeidus negali būti atkurtos eksploatacijos metu (srovės transformatoriai, kabelių intarpai ir kt.).
Atkuriami gaminiai, kurių eksploatacinės savybės sugedus turi būti atkurtos eksploatacijos metu. Tokių gaminių pavyzdžiai yra elektros mašinos, galios transformatoriai ir kt.
Perdirbtų gaminių patikimumą lemia jų patikimumas, ilgaamžiškumas, priežiūra ir sandėliavimas, o neatsinaujinančių – jų patikimumas, ilgaamžiškumas ir sandėliavimas.
Veiksniai, turintys įtakos elektros instaliacijos elementų patikimumui
Elektros instaliacijos, naudojamos elektros transformavimui, perdavimui ir paskirstymui, yra veikiamos daugybės veiksnių, kuriuos galima suskirstyti į keturias grupes: aplinkos poveikis, eksploatacinės, atsitiktinės, projektavimo ir montavimo klaidos.
Aplinkos veiksniai, kuriuose funkcionuoja elektros instaliacijos elementai, yra perkūnijos ir vėjo aktyvumo intensyvumas, ledo nuosėdos, smarkios liūtys, krituliai, tirštas rūkas, šerkšnas, rasa, saulės spinduliuotė ir kt. Dauguma aplinkos veiksnių yra išvardyti klimato žinynuose.
Kalbant apie perdavimo įrenginius – visų įtampos klasių oro linijas – būdingiausi jų žalą lemiantys veiksniai yra lietaus lietus, krituliai, tirštas rūkas, šerkšnas ir rasa, o ant atvirojo tipo elektros instaliacijų įrengtiems galios transformatoriams aplinka apima saulės energiją, spinduliuotę, atmosferos slėgį, aplinkos temperatūrą (veiksnį, glaudžiai susijusį su vietos kategorija ir klimato sąlygomis).
Visų įtampos klasių atviro tipo elektros instaliacijos elementų veikimo ypatybė yra visų veiksnių pokytis, pavyzdžiui, temperatūros pokytis nuo + 40 ± 50 ± C.Perkūnijos aktyvumo intensyvumo svyravimai mūsų šalies regionuose svyruoja nuo 10 iki 100 ir daugiau perkūnijos valandų per metus.
Dėl išorinių klimato veiksnių poveikio atsiranda defektų eksploatacijos metu: alyvos drėkinimas transformatoriuose ir alyvos grandinės pertraukikliuose, rezervuaro izoliacijos ir alyvos jungiklių skersinių izoliacija, įvorės rėmo sudrėkimas, sunaikinimas. įvorių atramų ir izoliatorių esant ledui, vėjo apkrovai ir kt. Todėl kiekviename klimato regione, eksploatuojant elektros instaliaciją, būtina atsižvelgti į aplinkos veiksnius.
Eksploataciniai veiksniai apima elektros instaliacijos elementų perkrovą, trumpojo jungimo sroves (viršsrovę), įvairaus tipo viršįtampius (lanką, perjungimą, rezonansą ir kt.).
Pagal techninio eksploatavimo taisykles 10 — 35 kV oro linijos su izoliuotu nuliu gali dirbti esant vienfaziam įžeminimo gedimui, o jų šalinimo trukmė nėra standartizuota. Esant tokioms eksploatavimo sąlygoms, lanko gedimai šakotuose skirstomuosiuose tinkluose yra pagrindinė izoliacijos gedimo priežastis.
Galios transformatorių jautriausi veikimo veiksniai yra jų perkrova, apvijų mechaninės jėgos trumpojo jungimo metu. Veiklos veiksniuose reikšmingą vietą užima personalo kvalifikacija ir ją lydintys padariniai (personalo klaidos, nekokybiškas remontas ir priežiūra ir kt.).
Veiksnių, netiesiogiai veikiančių elektros instaliacijos patikimumą, grupę sudaro projektavimo ir montavimo klaidos: gairių nesilaikymas projektuojant, patikimumo reikalavimų nesilaikymas, talpinių srovių dydžių 10 — 35 kV tinkluose nesilaikymas ir jų kompensavimas plėtojant tinklus, nekokybiškai gaminant elektros instaliacijos elementus, montavimo defektus ir kt.
Nedidelė veiksnių, turinčių įtakos eksploatuojamų elektros instaliacijų patikimumui, grupė yra atsitiktiniai veiksniai: transporto ir žemės ūkio mašinų susidūrimas ant atramų, važiuojančios transporto priemonės persidengimas po oro linijomis, laidų nutrūkimas ir kt.
Elektros energijos tiekimo vartotojams patikimumas
Sukurti tokias sistemas techniškai įmanoma, o tokių, kurios sugenda, pasitaikys retai (labai patikimi elementai su tobula tonikų aptarnavimo sistema, daugkartinių grandinių naudojimas ir pan.). Tačiau tokių sistemų sukūrimas pareikalaus didesnių investicijų. ir veiklos sąnaudas. Todėl yra sprendimų, kaip pagerinti patikimumo ekonominį aspektą: siekiama ne maksimalaus pasiekiamo patikimumo, o racionalaus, optimalaus pagal kiekvieną techninį ir ekonominį kriterijų.
Standartiniams dizaino sprendimams PUE nereikalauja patikimumo skaičiavimų: kategorijos yra išryškinti energijos vartotojai pagal elektros energijos tiekimo patikimumą (bendrai jie skiriasi nuo elektros energijos tiekimo sutrikimo padarytos žalos dydžiu), kuriems tinklų perteklius (nepriklausomų šaltinių skaičius) ir avarinės automatikos buvimas (leistina elektros energijos tiekimo sutrikimo trukmė).
Elektros energijos tiekimo patikimumo užtikrinimo požiūriu PUE skirsto elektros vartotojus į tris kategorijas: pirmą, antrą ir trečią. Elektros imtuvo priskyrimas vienai ar kitai patikimumo kategorijai turi būti atliktas remiantis normine dokumentacija, taip pat technologinėje projekto dalyje (ty tai nustato projektuotojai).
Daugiau informacijos apie kiekvienos kategorijos ypatybes rasite čia: Elektros imtuvų maitinimo patikimumo kategorijos