Повышение надежности работы электрооборудования, релейной защиты и автоматики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана

Повышение надежности работы электрооборудования, релейной защиты и автоматики

УДК 621. 31.

Г.С. Гумаров, доктор техн. наук, профессор, А.П. Вичкуткина, доцент

Аннотации

Ма?алада релелік ?ор?аныс ж?не автоматика ??рыл?ыларымен, электржабды?тарды? сенімді ж?мысы туралы м?селелер ?оз?ал?ан.

В статье затронуты вопросы надежной работы электрооборудования, устройств релейной защиты и автоматики.

The questions of reliable work of electric equipment, devices of relay protection and automatics are touched upon in the article.

К настоящему времени разработаны различные методы оценки надежности электрооборудования. Для практического применения этих методов, необходимы статистические данные о работе отдельных видов электрооборудования. Эти данные должны содержать информацию, достаточную для анализа причин повреждений и отказов электрооборудования, а также для расчетов оценок надежности и выбора оптимального варианта системы электроснабжения.

Отказы в работе электрооборудования в зависимости от длительности перерыва и принесенного ущерба считаются авариями или браком в работе. Отказы в работе в период пуска, наладки и испытаний нового и реконструированного электрооборудования как авария или брак не регистрируются и учитываются особо. Их учет необходим, так как они характеризуют период приработки и освоения нового электрооборудования и несут важную для проектировщиков, эксплуатационников и изготовителей информацию.

Более полные сведения о надежности электрооборудования дает учет всех отказов, включая дефекты. Однако дефекты электрооборудования, обнаруженные при профилактическом обслуживании, не попадают в систему учета, в то время как их учет дает возможность получить информацию, необходимую для оптимизации систем профилактики и резервирования.

Для достоверной количественной оценки надежности требуется надлежащая организация сбора статистических данных о повреждаемости с развернутыми формами и актами, отражающими нарушения в работе данного электрооборудования. С помощью этих данных можно установить функциональную зависимость повреждаемости от внешних условий и режимов работы (нагрузки, температуры и прочих климатических условий, частоты операций, качества применяемых материалов и т.д.).

Для выбора рациональной системы электроснабжения необходимы следующие основные данные, характеризующие надежность работы электрооборудования:

периодичность повреждений, неисправностей и отказов в работе электрооборудования, периодичность отказов, ложных и неправильных действий устройств защиты и автоматики; время ликвидации аварии данного вида электрооборудования, трудозатраты и стоимость аварийно-восстановительных работ; периодичность проведения плановых ремонтно-эксплуатационных работ, связанных с выводом электрооборудования из работы, трудозатраты и стоимость эксплуатационно-ремонтных работ.

На основе собранного и обработанного статистического материала об электрооборудовании определяются экономически обоснованные показатели надежности. Последние являются исходными данными для решения задач повышения надежности систем электроснабжения [1].

Надежная работа системы электроснабжения зависит, прежде всего от надежной работы электрооборудования, устройств релейной защиты и автоматики. Важно не только правильно выбрать указанное выше оборудование, но и надлежащим образом поддерживать его надежность в процессе эксплуатации, т.е. должны выполняться организационные меры по его хранению, ремонту и использованию; обеспечиваться технические нормы на профилактическое обслуживание с учетом характеристик износа и старения этого оборудования. Если оно обладает хорошей ремонтопригодностью и замена его изношенных деталей осуществляется проверенными и приработанными деталями, то в эксплуатации можно обеспечить высокую живучесть оборудования, рассчитанного на многократное использование.

В процессе эксплуатации существенное значение имеют субъективные факторы, т.е. степень квалификации обслуживающего персонала и уровень организации эксплуатации. Надежность, которая свойственна данному изделию, может быть, и не реализована из-за этих факторов.

При выборе электрооборудования необходимо исходить из следующих основных положений: электрооборудование должно удовлетворять условиям длительной номинальной работы, режиму перегрузки (форсированный режим), режиму возможных коротких замыканий (КЗ) (стойкость при сквозных КЗ) и перенапряжений и соответствовать условиям окружающей среды (открытая или закрытая установка, температура, задымленность, влажность и др.) электроснабжение релейный автоматика

Одними из главных элементов в системе электроснабжения промышленных предприятий являются выключатели, от работы которых зависит надежное и безопасное функционирование, как отдельных узлов, так и всей системы в целом. Поэтому высокая надежность определяет их главное достоинство, так как отказ выключателя ведет к расширению аварии и большим материальным потерям. При выборе выключателей руководствуются следующими требованиями:

Время отключения выключателя должно быть наименьшим, что позволяет уменьшить последствия аварийного режима, а также увеличить запас устойчивости параллельной работы подстанций и, следовательно, пропускную способность линий электропередачи; габаритные размеры выключателя должны быть минимальными, что позволяет уменьшить размеры распределительных устройств, и, следовательно, удешевить установку; коммутационный ресурс выключателя должен быть наибольшим, что позволяет упростить эксплуатацию и сократить расходы на ремонт.

Широкое применение в системах электроснабжения промышленных предприятий находят измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), которые являются основными источниками информации для устройств релейной защиты и автоматики. Точная работа ТТ и ТН обеспечивает надежное и быстрое отключение КЗ и своевременное сообщение об опасных перегрузках электрооборудования [2].

От исправности и точности работы ТТ зависят не только правильный повседневный учет электроэнергии, отпускаемой потребителям, но и бесперебойность их электроснабжения, сохранность самой электроустановки, особенно при КЗ.

При сильном искажении формы вторичного тока ТТ может произойти отказ защиты из-за ненадежного замыкания контактов некоторых реле (ЭТ-520, ИМБ, РМБ, РТ-40).

Говоря о надежности устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), различают аппаратную надежность и надежность функционирования. Аппаратная надежность - надежность устройства, не зависящая от характеристик объекта, на котором установлено данное устройство; надежность функционирования связана с выполнением функций, которые возложены на данное устройство, и зависит от свойств защищаемого или автоматизируемого объекта. В отличие от элементов систем электроснабжения, отказы которых приводят к выводу их из работы, последствием отказа устройств РЗА может быть либо излишнее действие, либо несрабатывание, когда оно необходимо. Излишнее действие может быть как в момент отказа устройства - ложное срабатывание, так и при возмущении в системе, на которое устройство не должно реагировать - неселективное срабатывание. Надежность подстанций как элемента системы электроснабжения зависит от быстроты и безотказности действия устройств РЗА линий и трансформаторов.

Во время работы системы электроснабжения возникают кратковременные переходные процессы, вызванные изменениями перетоков мощности, аварийными режимами, действиями средств противоаварийной автоматики. Эти процессы могут отразиться на режиме работы потребителей электроэнергии, особенно промышленных предприятий с непрерывным технологическим процессом. Опыт эксплуатации систем электроснабжения показал, что значительная часть автоматических отключений линий электропередачи вызывается неустойчивыми самоустраняющимися повреждениями. Устройство автоматического повторного включения (АПВ) позволяет в большинстве отключений восстановить нормальную схему электроснабжения. Также успешно может быть использовано АПВ, если отключение линии произошло из-за ложной или неселективной работы РЗ. Неустойчивые повреждения могут возникать также на выводах трансформаторов, шинах подстанций, шинных сборках и др. Применение устройств АПВ питающих кабельных линий (6-10) кВ в системах электроснабжения промышленных предприятий не всегда целесообразно, так как повреждения в этих случаях, как правило, являются устойчивыми. Действия АПВ при устойчивом КЗ на кабельных линиях могут вызвать развитие аварии и еще большие повреждения. Успешное действие АПВ имеет место на воздушных линиях электропередачи; в этих случаях электроснабжение можно восстановить за время, менее 1 с, что позволяет повысить надежность электроснабжения потребителей.

Другим эффективным средством повышения надежности электроснабжения является восстановление питания потребителей с помощью автоматическое включение резерва (АВР) источников взамен поврежденных или ошибочно отключенных источников питания [3]. На предприятиях разных отраслей промышленности широко используются СД мощностью до 5000 кВт (например, для привода насосов, компрессоров); на их долю иногда приходится до 75 % всей потребляемой предприятием электроэнергии. Кратковременное (0,15-0,2) c снижение напряжения до 0,6U_ном приводит к выпадению из синхронизма этих двигателей, остановке компрессоров и расстройству технологического процесса. Успешное действие АПВ и АВР в этих схемах не обеспечит бесперебойность работы.

Литература

1. Конюхова, Е.А. Надежность электроснабжения промышленных предприятий /Е.А. Конюхова, Э.А. Киреева. - М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2001. - 75-78 с.

2. Конюхова, Е.А. Электроснабжение объектов / Е.А. Конюхова. - М.: Изд-во «Мастерство», 2001. - 260-265 с.

3. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В.А. Андреев. - М.: Высшая школа, 1991. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru