Αξιοπιστία στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας — βασικές έννοιες και ορισμοί

Τι είναι η αξιοπιστία

Η αξιοπιστία στη λειτουργία του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού των συστημάτων τροφοδοσίας είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν σημαντικά τους οικονομικούς δείκτες των ενεργειακών συγκροτημάτων της χώρας.

Το κόστος διακοπής της παροχής ρεύματος σε περίπτωση έκτακτης διακοπής λειτουργίας αποτελεί σημαντικό μέρος του συνολικού κόστους παραγωγής και εγκατάστασης δικτύου τροφοδοσίας και για τον πληθυσμό ένα τέτοιο ατύχημα οδηγεί σε μεγάλους ηθικούς κλονισμούς. Από αυτή την άποψη, τα θέματα βελτίωσης των μεθόδων λειτουργίας ηλεκτρικού εξοπλισμού σε συστήματα τροφοδοσίας ισχύος σε διαφορετικά επίπεδα είναι ιδιαίτερα σημαντικά. Ως εκ τούτου, χαρακτηριστικό της σύγχρονης βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας είναι οι αυξημένες απαιτήσεις για την αξιοπιστία της παροχής ρεύματος και την ποιότητα της ισχύος.

Η πρόβλεψη της αξιοπιστίας των εγκαταστάσεων του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και η ανάπτυξη στρατηγικών και σχεδιασμού, η αναβάθμιση και η επισκευή ηλεκτρολογικού εξοπλισμού αποτελούν καθήκοντα προτεραιότητας του κράτους.Η σύγχρονη προσέγγιση για την επίλυση αυτών των ερωτημάτων βασίζεται στην εφαρμογή μεθόδων θεωρίας αξιοπιστίας και στη βελτιστοποίηση της λειτουργίας πολύπλοκων τεχνολογικών αντικειμένων.

Η αξιοπιστία είναι ενσωματωμένη στη σχεδίαση, είναι εγγυημένη κατά την κατασκευή και δαπανάται κατά τη λειτουργία. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι δείκτες αξιοπιστίας σας επιτρέπουν να αξιολογήσετε την κατάσταση ενός μέσου αντικειμένου. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι στη μία περίπτωση λαμβάνονται υποτιμημένες τιμές και στην άλλη - υπερεκτιμημένες τιμές. Τα τεχνικά διαγνωστικά σάς επιτρέπουν να αξιολογήσετε την κατάσταση ενός συγκεκριμένου αντικειμένου. Η γνώση της πραγματικής κατάστασης του αντικειμένου παρέχεται μέσω του ελέγχου — παρακολούθησης του.

Κατά το σχεδιασμό, η ηλεκτρική εγκατάσταση πρέπει να δημιουργείται προσαρμοσμένη στη διάγνωση και ανάκτηση, κατά τη διάρκεια της παραγωγής —λειτουργίας και κατά τη λειτουργία— για να εξασφαλιστεί η διατήρηση μιας λειτουργικής κατάστασης. Οι διαγνωστικές μέθοδοι και εργαλεία είναι ένα εργαλείο για τη διατήρηση μιας δεδομένης αξιοπιστίας.

Η κατανόηση των βασικών της θεωρίας της αξιοπιστίας και των τεχνικών διαγνωστικών, η εξοικείωση με τις μεθόδους και τα μέσα διάγνωσης στοιχείων συμβάλλει στη σωστή λήψη αποφάσεων στο σχεδιασμό και τη λειτουργία του ηλεκτρικού εξοπλισμού σε συστήματα τροφοδοσίας.

Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις θεωρούνται ως αντικείμενο, το οποίο νοείται ως ένα σύνολο μηχανών, συσκευών, ηλεκτροφόρα καλώδια (ηλεκτρικά καλώδια), που προορίζεται για την παραγωγή, μετατροπή, μεταφορά, διανομή ηλεκτρικής ενέργειας και τη μετατροπή της σε άλλο είδος ενέργειας.

Στα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής περιλαμβάνονται: γεννήτριες, μετασχηματιστές ισχύος, αυτομετασχηματιστές, αντιδραστήρες, μετασχηματιστές τάσης και ρεύματος, γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, συσκευές διανομής, ολόκληροι υποσταθμοί μετασχηματιστών (KTP), δίκτυα διανομής, ηλεκτροκινητήρες, πυκνωτές, εξοπλισμός αυτοματισμού και προστασίας, διάφοροι δέκτες ενέργειας.

Βασικές έννοιες και ορισμοί

Η ανάλυση του συνόλου των συνιστώμενων όρων για την αξιοπιστία των συστημάτων ισχύος δείχνει ότι εάν, προκειμένου να περιγραφεί η αξιοπιστία των στοιχείων των συστημάτων ισχύος και των ηλεκτρικών τους δικτύων, οι διατυπώσεις στους προτεινόμενους όρους περιγράφουν πλήρως επαρκώς τις ιδιότητες των ηλεκτρικών και ηλεκτρικών Ο εξοπλισμός δικτύου ως στοιχεία, για να περιγράψουμε λοιπόν την αξιοπιστία ενός συστήματος ισχύος ως συστήματος, αυτοί οι όροι είναι ελλιπείς και μερικές φορές ακόμη και παραμορφώνουν την τεχνολογική ουσία των περιγραφόμενων συστημάτων.

Εγκριθείσες διατυπώσεις: Αξιοπιστία — την ιδιότητα του αντικειμένου να εκτελεί τις καθορισμένες λειτουργίες, διατηρώντας με την πάροδο του χρόνου τις τιμές των δεικτών απόδοσης εντός των καθορισμένων ορίων, που αντιστοιχούν στους καθορισμένους τρόπους και συνθήκες χρήσης, συντήρησης, επισκευής, αποθήκευσης και μεταφοράς.

Επομένως, μια πληρέστερη διατύπωση της "αξιοπιστίας του συστήματος ισχύος" ακούγεται ως εξής: "Σύμφωνα με τις βασικές διατάξεις της θεωρίας της αξιοπιστίας, η αξιοπιστία της λειτουργίας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να νοείται ως η ιδιότητά του να διατηρεί την ικανότητα να εκτελεί τις προβλεπόμενες λειτουργίες σε οποιοδήποτε χρονικό διάστημα, ανεξάρτητα από τις επιπτώσεις των εξωτερικών συνθηκών. «

Μια αξιόπιστη παροχή ρεύματος απαιτεί όλα τα στοιχεία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, συμπεριλαμβανομένων των γεννητριών, των μετασχηματιστών, των τροφοδοτικών, του αυτοματισμού, του εξοπλισμού προστασίας και διανομής, να λειτουργούν ομαλά. Κάθε ένα από τα στοιχεία της ηλεκτρικής εγκατάστασης συμβάλλει στην αξιοπιστία της παροχής ρεύματος.

Αξιοπιστία τροφοδοσίας — την ιδιότητα των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων να παρέχουν στους καταναλωτές ηλεκτρική ενέργεια ανάλογα με την κατηγορία τους… Σύμφωνα με τις συνθήκες αξιοπιστίας του τροφοδοτικού, όλοι οι χρήστες χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες.

Ηλεκτρικοί δέκτες κατηγορίας Ι — ηλεκτρικοί δέκτες, η διακοπή της παροχής ρεύματος των οποίων μπορεί να οδηγήσει σε κίνδυνο για ανθρώπινη ζωή, ζημιά σε ακριβό βασικό εξοπλισμό, ελαττώματα στο μαζικό προϊόν, διακοπή της λειτουργίας ιδιαίτερα σημαντικών στοιχείων των δημόσιων υπηρεσιών. Από τη σύνθεση αυτής της κατηγορίας διακρίνεται μια ειδική ομάδα ηλεκτρικών δεκτών, η συνεχής λειτουργία της οποίας είναι απαραίτητη για την ομαλή διακοπή της παραγωγής προκειμένου να αποφευχθούν απειλές για ανθρώπινη ζωή, εκρήξεις, πυρκαγιές και ζημιές σε ακριβό εξοπλισμό.

Ηλεκτρικοί δέκτες κατηγορίας II — ηλεκτρικοί δέκτες, η διακοπή της τροφοδοσίας των οποίων οδηγεί σε μαζική έλλειψη προϊόντων, διακοπή λειτουργίας μηχανισμών λειτουργίας και βιομηχανικών μεταφορών, διακοπή των κανονικών δραστηριοτήτων σημαντικού αριθμού ατόμων.

Ηλεκτρικοί δέκτες κατηγορίας III — όλοι οι άλλοι ηλεκτρικοί δέκτες που δεν πληρούν τον ορισμό των κατηγοριών I και II.

Στον τομέα των συστημάτων τροφοδοσίας, η αξιοπιστία νοείται ως η συνεχής παροχή ηλεκτρικής ενέργειας εντός των ορίων των επιτρεπόμενων δεικτών της ποιότητάς της και ο αποκλεισμός καταστάσεων που είναι επικίνδυνες για τους ανθρώπους και το περιβάλλον. Σε αυτή την περίπτωση, το αντικείμενο πρέπει να λειτουργεί.

Λειτουργικότητα — την κατάσταση των στοιχείων του ηλεκτρικού εξοπλισμού στα οποία μπορούν να εκτελέσουν τις καθορισμένες λειτουργίες, διατηρώντας παράλληλα τις τιμές των κύριων παραμέτρων εντός των ορίων που καθορίζονται από την κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση. Σε αυτήν την περίπτωση, τα στοιχεία ενδέχεται να μην πληρούν, για παράδειγμα, απαιτήσεις που σχετίζονται με την εμφάνιση.

Ένα συμβάν που περιλαμβάνει μια αστοχία εξοπλισμού ονομάζεται απόρριψη… Οι αιτίες της ζημιάς μπορεί να είναι ελαττώματα που έγιναν κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της επισκευής, παραβιάσεις κανόνων και κανόνων λειτουργίας, διαδικασίες φυσικής φθοράς — διαφορετικοί τύποι ζημιών διακρίνονται βάσει διαφορετικών χαρακτηριστικών ταξινόμησης (Πίνακας 1).

Πίνακας 1. Ταξινόμηση ζημιών

Από τη φύση της αλλαγής στις κύριες παραμέτρους του ηλεκτρικού εξοπλισμού πριν από την εμφάνιση της βλάβης, διακρίνονται ξαφνικές και σταδιακές βλάβες.

Ξαφνικά — ζημιά που προέκυψε ως αποτέλεσμα ξαφνικής απότομης αλλαγής σε μία ή περισσότερες βασικές παραμέτρους, για παράδειγμα: αστοχία φάσης καλωδίων και εναέριων γραμμών, καταστροφή συνδέσεων επαφής σε συσκευές.

Σταδιακά ονομάζεται βλάβη που προκύπτει ως αποτέλεσμα μακροχρόνιας, σταδιακής αλλαγής παραμέτρων, συνήθως λόγω γήρανσης ή φθοράς, για παράδειγμα: επιδείνωση της αντίστασης μόνωσης των καλωδίων, περιελίξεων κινητήρα, αύξηση της αντίστασης επαφής των συνδέσεων επαφής. Σε πολλές περιπτώσεις, οι αλλαγές της παραμέτρου σε σύγκριση με την αρχική τιμή μπορούν σε πολλές περιπτώσεις να καταγραφούν χρησιμοποιώντας όργανα μέτρησης.

Δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ ξαφνικών και σταδιακών αστοχιών, καθώς οι ξαφνικές βλάβες στις περισσότερες περιπτώσεις είναι το αποτέλεσμα μιας σταδιακής, αλλά κρυφής από την παρατήρηση, αλλαγής των παραμέτρων (για παράδειγμα, φθορά των μηχανικών συγκροτημάτων των επαφών διακόπτη), όταν γίνεται αντιληπτή η καταστροφή τους ως ξαφνικό γεγονός.

Πλήρης άρνηση χαρακτηρίζει ένα μη λειτουργικό αντικείμενο που δεν εκτελεί καμία από τις καθορισμένες λειτουργίες (δεν υπάρχει φωτισμός στο δωμάτιο - όλοι οι λαμπτήρες έχουν καεί). Σε περίπτωση μερικής ζημιάς, το αντικείμενο εκτελεί ορισμένες από τις λειτουργίες του (πολλές λάμπες κάηκαν στο δωμάτιο).

Μη αναστρέψιμη βλάβη εμφανίζει απώλεια απόδοσης (καμένο ασφάλεια ηλεκτρική).

Αναστρεπτός — Επαναλαμβανόμενη μόνο διορθώσιμη αστοχία του αντικειμένου a (λαμπτήρες φθορισμού αναμμένοι και μετά σβηστός).

Αποδιοργανωτικός — επανειλημμένα αυτοεξαλειφόμενη ζημιά σε ένα αντικείμενο.

Εάν η αστοχία ενός αντικειμένου δεν οφείλεται σε αστοχία άλλου αντικειμένου, τότε θεωρείται ανεξάρτητος, σε διαφορετική περίπτωση - εθισμένος… Εάν κατά την επιθεώρηση διαπιστωθεί κατεστραμμένο στοιχείο (η μόνωση του σύρματος καταστραφεί), τότε θεωρείται η αστοχία ρητά (προφανώς)… Εάν κατά την επιθεώρηση δεν είναι δυνατό να προσδιοριστεί η αιτία της βλάβης στον κατεστραμμένο ηλεκτρολογικό εξοπλισμό, θεωρείται αστοχία κρυφό (κρυφό).

Η αποτυχία ως αποτέλεσμα παραβίασης των καθιερωμένων προτύπων σχεδιασμού ονομάζεται δομική ως αποτέλεσμα παραβίασης των κανόνων λειτουργίας — ενεργός… Δυσλειτουργία που προέκυψε ως αποτέλεσμα ατέλειας ή παραβίασης της καθιερωμένης διαδικασίας παραγωγής ή επισκευής ενός αντικειμένου που πραγματοποιήθηκε σε μια εγκατάσταση επισκευής — τεχνολογικό (παραγωγή).

Λόγος άρνησης — ελάττωμα… Διαφοροποίηση: αστοχία στοιχείου σύνθετου αντικειμένου (καμένη ασφάλεια στο δίκτυο τροφοδοσίας του διαμερίσματος), εμφάνιση νέων συνδέσεων μεταξύ των στοιχείων (έχει σημειωθεί βραχυκύκλωμα), παραβίαση επικοινωνίας μεταξύ των στοιχείων (σύρμα θραύση).

Η αξιοπιστία εκδηλώνεται μόνο κατά τη λειτουργία. Ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και τις συνθήκες λειτουργίας τους, η αξιοπιστία (με την ευρεία έννοια αυτού του όρου) μπορεί να περιλαμβάνει ένα σύνολο ιδιοτήτων όπως αξιοπιστία, ανθεκτικότητα, συντήρηση, αποθήκευση χωριστά ή σε συγκεκριμένο συνδυασμό, τόσο για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και για τα επιμέρους στοιχεία του.

Με στενή έννοια, η αξιοπιστία ισοδυναμεί με αξιοπιστία (με τη «στενή έννοια»).

Αξιοπιστία — την ιδιότητα των τεχνικών αντικειμένων να διατηρούν συνεχή λειτουργικότητα για κάποιο χρονικό διάστημα. Είναι το πιο σημαντικό στοιχείο της αξιοπιστίας των στοιχείων ηλεκτρικής εγκατάστασης, ανάλογα με την αξιοπιστία των στοιχείων, το σχήμα σύνδεσής τους, τα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά και τις συνθήκες λειτουργίας.

Αντοχή — την ιδιότητα των τεχνικών αντικειμένων να παραμείνουν σε λειτουργία μέχρι την εμφάνιση της οριακής κατάστασης με το καθιερωμένο σύστημα συντήρησης και επισκευής.Για τα στοιχεία μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης, η οριακή κατάσταση καθορίζεται από την αδυναμία περαιτέρω χρήσης τους, η οποία οφείλεται είτε σε μείωση της απόδοσης, είτε σε απαιτήσεις ασφαλείας, είτε σε εμφάνιση απαξίωσης.

Υποστήριξη — μια ιδιότητα που σας επιτρέπει να εντοπίζετε και να αποτρέπετε τα αίτια των ζημιών, καθώς και να εξαλείφετε τις συνέπειές τους μέσω συντήρησης και επισκευής. Η συντήρηση χαρακτηρίζει τα περισσότερα στοιχεία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και δεν έχει νόημα μόνο για εκείνα τα στοιχεία που δεν επισκευάζονται κατά τη λειτουργία (για παράδειγμα, μονωτές εναέριων γραμμών).

επιμονή — την ιδιότητα των τεχνικών αντικειμένων να διατηρούν συνεχώς μια κατάσταση λειτουργίας (νέα) Ή επισκευή κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά Η διατήρηση των στοιχείων ηλεκτρικής εγκατάστασης χαρακτηρίζεται από την ικανότητά τους να αντέχουν τις αρνητικές επιπτώσεις των συνθηκών αποθήκευσης και μεταφοράς.

Η επιλογή των ποσοτικών δεικτών αξιοπιστίας εξαρτάται από τον τύπο του εξοπλισμού ισχύος. Μη ανακτήσιμα είναι εκείνα τα στοιχεία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, η απόδοση των οποίων σε περίπτωση βλάβης δεν μπορεί να αποκατασταθεί κατά τη λειτουργία (μετασχηματιστές ρεύματος, ένθετα καλωδίων). Η αξιοπιστία τους χαρακτηρίζεται από αξιοπιστία, ανθεκτικότητα και διατήρηση.

Ανακτητός — αντικείμενα των οποίων η λειτουργικότητα σε περίπτωση ζημιάς υπόκειται σε αποκατάσταση κατά τη λειτουργία. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ηλεκτρικές μηχανές και μετασχηματιστές ισχύος. Η αξιοπιστία των ανακατασκευασμένων προϊόντων οφείλεται στην αξιοπιστία, την αντοχή, τη συντήρηση και την αποθήκευση τους.