03 марта 2016г.
В соответствии с Правилами устройства электроустановок [1] все электроприемники по надежности электроснабжения подразделяются на три категории:
1. К I категории относят электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
2. Во II категорию входят электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
3. К III категории относят все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Надежность электроснабжения определяется числом независимых источников питания и схемой электроснабжения потребителей, поэтому обеспечение надежности электроснабжения, как правило, связано с дополнительными экономическими затратами.
В настоящее время около 75% основного электротехнического оборудования трансформаторных подстанций выработали свой нормативный срок и около 50% основного оборудования трансформаторных подстанций выработали двойной нормативный срок, что предопределяет актуальность тематики исследований.
Обеспечение надежной работы электрооборудования является одной из главных задач на предприятиях энергетики. Основным методом анализа надежности оборудования является анализ видов, последствий и критичности отказов оборудования [2].
Согласно [3], наиболее повреждаемыми частями силовых трансформаторов являются: обмотка - 52%; вводы - 27%. Процент повреждения обмоток трансформатора распределяется по ее элементам следующим образом: главная изоляция – 12%, витковые и межкатушечные замыкания – 28%, термические и динамические воздействия – 12%, прочие повреждения – 48%.
Одним из существенных факторов снижения
ресурса трансформатора является термический износ его изоляции. Согласно закону Аррениуса [4], срок службы изоляции
подчиняется экспоненциальному закону:
В качестве вынужденного простоя рассматривается время,
необходимое для обнаружения и устранения отказов и пуска системы в работу, а также время простоя
из-за отсутствия запасных
частей и время профилактических
работ. При этом не учитывается время простоев на проведение
плановых ремонтов и технического обслуживания.
3) Коэффициент готовности - вероятность того, что система
будет работоспособна в произвольно выбранный момент
времени.
Коэффициент готовности является важным
показателем надежности систем электроснабжения, так как характеризует не только
их эксплуатационные свойства, но и квалификацию обслуживающего персонала.
4) Коэффициент вынужденного простоя определяет
вероятность
того,
что система в данный момент неработоспособна.
Статистически он определяется, как отношение времени
вынужденного
простоя
к общему времени безотказной работы и вынужденных простоев
системы, взятых за один и тот же календарный срок:
где tР – время пребывания системы
в работоспособном состоянии; tП – время вынужденного простоя;
r – число перерывов
в работе за выбранный календарный срок, включая отказы и остановки для проведения профилактики [5].
Согласно приведенным формулам определить
коэффициент готовности и коэффициент простоя для трансформатора с
ВН 110 кВ, для которого интенсивность отказов λ = 0,05 год-1, а время
восстановления ТВ =
45 ч.
Из полученных
данных следует, что при предельных нагрузках силовых трансформаторов является необходимым определить перспективное состояние элементов
трансформатора и рекомендуемые режимы работы для их нормального функционирования.
Список литературы
1.
Правила устройства электроустановок.
– М.: Главгосэнергонадзор РФ, 2000
2.
Христинич Р.М., Луковенко
А.С. Анализ надежности трансформаторных подстанций 110 кВ с большим сроком. // 120 лет железнодорожному образованию в Сибири / Сборник
статей Всероссийской научно- практической
конференции с международным участием:
В 1 т. / Отв. ред. Мороз Ж.М. Красноярск:
Изд-во «Касс», 2014. 573 с.
3.
Христинич, Р.М. Прогнозирование надежности и режимов работы тяговых трансформаторов в условиях предельной нагрузки / Р.М. Христинич, А.С. Луковенко
// Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – Иркутск, 2015.
- №2. – С. 130-136.
4. Гук, Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике / Ю. Б. Гук – Л.: Энергоатомиздат, 1990.
– 208с.
5.
Шеметов, А.Н. Надежность электроснабжения: учебное пособие для
студентов специальности «Электроснабжение». – Магнитогорск, 2006. – 141с.
