УДК 628.440.22
Авторы: В.В. Якимишена, А.В. Соленый
Донецкий Национальный Технический Университет
Авторы: В.В. Якимишена, А.В. Соленый
Донецкий Национальный Технический Университет
Повышение надежности систем цехового электроснабжения
Надежность – это свойство электрооборудования, системы электроснабжения сохранять во времени в установленных пределах все параметры, характеризующие способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность электрооборудования, системы электроснабжения определяется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.
Нарушение работоспособного состояния электрооборудования или системы электроснабжения называют отказом. После отказа элементов системы электроснабжения могут потребоваться их наладка, ремонт, осмотр, замена защитных устройств и другие меры восстановления работоспособного состояния.
Важнейшими показателями надежности таких восстанавливаемых элементов являются:
1) Средняя наработка между отказами (То);
2) Среднее время восстановления работоспособного состояния (Тв);
3) Параметр потока отказов за заданный промежуток времени (t):
Надежность электрооборудования, системы электроснабжения определяется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.
Нарушение работоспособного состояния электрооборудования или системы электроснабжения называют отказом. После отказа элементов системы электроснабжения могут потребоваться их наладка, ремонт, осмотр, замена защитных устройств и другие меры восстановления работоспособного состояния.
Важнейшими показателями надежности таких восстанавливаемых элементов являются:
1) Средняя наработка между отказами (То);
2) Среднее время восстановления работоспособного состояния (Тв);
3) Параметр потока отказов за заданный промежуток времени (t):
где n – общее число элементов; m – число отказавших элементов за время t.
Считают, что в системах электроснабжения, где оборудование характеризуется большим сроком службы (20 лет и более) :
Считают, что в системах электроснабжения, где оборудование характеризуется большим сроком службы (20 лет и более) :
4) Коэффициент готовности:
5) Коэффициент вынужденного простоя:
6) Вероятность безотказной работы в течение заданного времени:
Относительно малые значения параметров потока отказов элементов системы электроснабжения приводят к тому, что применение уже двух взаиморезервирующих элементов или цепей настолько существенно повышает надежность системы, что кратность резервирования q>2 встречается очень редко.
Повышение надежности систем цехового электроснабжения, как правило, связано с дополнительными затратами; однако не всегда более дорогостоящая система электроснабжения обладает более высокой надежностью.
Основные пути повышения надежности системы цехового электроснабжения:
1. Использование перегрузочной способности цехового электрооборудования имеет важное значение при повреждениях или отключениях линий, трансформаторов, секций шин или отдельных аппаратов.
2. Применение рационального резервирования в цеховых сетях по ВН или НН за счет использования разных независимых источников питания осуществляется с помощью перемычек, двойных «сквозных» магистралей и т.д. Резервирование можно осуществить также за счет раздельной или параллельной работы линий и трансформаторов.
3. Сокращение времени и повышение качества всех видов ремонтных работ достигается за счет оптимизации периодичности проведения плановых профилактических ремонтов электрооборудования, повышения квалификации обслуживающего персонала, рациональной организации труда и совершенствования технического обслуживания.
4. Применение нового, современного и модернизация действующего электрооборудования, а также его рациональная компоновка в цехах и на предприятии в целом.
5. Правильный технически и экономически обоснованный выбор электрооборудования и схем электроснабжения осуществляется при реконструкции систем цехового электроснабжения.
6. Внедрение автоматизации и телемеханизации позволяет повысить вместе с надежностью и безопасность систем цехового электроснабжения, избежать ошибочных действий оперативного персонала. Это значительно сокращает аварийные ситуации в цеховых сетях.
7. Применение самозапуска электродвигателя ответственных механизмов повышает устойчивость механизмов и надежность электроснабжения этих приемников электроэнергии при кратковременных снижениях или исчезновении напряжения на источнике питания.
8. Повышение надежности функционирования защиты и автоматики за счет применения:
а) простых схем, резервных защит, качественного монтажа и правильной эксплуатации (для аналоговых устройств на электромеханической и микроэлектронной базе);
б) микропроцессорных устройств и систем при условии выполнения требований для их нормальной работы (надлежащая система эксплуатации).
9. Выбор наиболее целесообразного времени вывода электрооборудования в ремонт, а именно – совмещение ремонта электрооборудования с ремонтом технологического оборудования; заблаговременный перевод электроснабжения на временное питание от резервных источников и т.д.
10. Обеспечение пожарной безопасности электротехнических сооружений (подстанций, кабельных туннелей и др.), внедрение устройств сигнализации и локализации пожаров.
11. Использование в качестве независимых гарантированных источников питания дизель–генераторов, аккумуляторов, батарей и др.
12. Снижение насыщения сетей автоматической коммутационной аппаратурой, так как сами аппараты могут стать источником аварий.
13. Применение компенсации реактивной мощности (КРМ). За счет КРМ по НН можно разгрузить цеховой трансформатор по реактивной мощности и загрузить его дополнительно активной мощностью.
14. Повышение статической и динамической устойчивости систем электроснабжения. Например, посредством уменьшения времени действия устройств защиты и автоматики.
15. Повышение качества электроэнергии.
16. Применение специальной защиты КРУ6–10 кВ (комплектные распределительные устройства напряжением 6–10 кВ). Однако, практически любое двухфазное КЗ внутри КРУ перерастает в трехфазное и может привести к повреждению соседних шкафов. Решением проблемы взрывопожаробезопасности шкафов КРУ является оснащение их быстродействующими дуговыми защитами.
17.Целесообразная компоновка электрооборудования, размещение его в цехах предприятий, обоснованная прокладка проводников (чтобы повреждение в цепях одного агрегата не вызвало остановки других, работающих независимо).
Повышение надежности систем цехового электроснабжения, как правило, связано с дополнительными затратами; однако не всегда более дорогостоящая система электроснабжения обладает более высокой надежностью.
Основные пути повышения надежности системы цехового электроснабжения:
1. Использование перегрузочной способности цехового электрооборудования имеет важное значение при повреждениях или отключениях линий, трансформаторов, секций шин или отдельных аппаратов.
2. Применение рационального резервирования в цеховых сетях по ВН или НН за счет использования разных независимых источников питания осуществляется с помощью перемычек, двойных «сквозных» магистралей и т.д. Резервирование можно осуществить также за счет раздельной или параллельной работы линий и трансформаторов.
3. Сокращение времени и повышение качества всех видов ремонтных работ достигается за счет оптимизации периодичности проведения плановых профилактических ремонтов электрооборудования, повышения квалификации обслуживающего персонала, рациональной организации труда и совершенствования технического обслуживания.
4. Применение нового, современного и модернизация действующего электрооборудования, а также его рациональная компоновка в цехах и на предприятии в целом.
5. Правильный технически и экономически обоснованный выбор электрооборудования и схем электроснабжения осуществляется при реконструкции систем цехового электроснабжения.
6. Внедрение автоматизации и телемеханизации позволяет повысить вместе с надежностью и безопасность систем цехового электроснабжения, избежать ошибочных действий оперативного персонала. Это значительно сокращает аварийные ситуации в цеховых сетях.
7. Применение самозапуска электродвигателя ответственных механизмов повышает устойчивость механизмов и надежность электроснабжения этих приемников электроэнергии при кратковременных снижениях или исчезновении напряжения на источнике питания.
8. Повышение надежности функционирования защиты и автоматики за счет применения:
а) простых схем, резервных защит, качественного монтажа и правильной эксплуатации (для аналоговых устройств на электромеханической и микроэлектронной базе);
б) микропроцессорных устройств и систем при условии выполнения требований для их нормальной работы (надлежащая система эксплуатации).
9. Выбор наиболее целесообразного времени вывода электрооборудования в ремонт, а именно – совмещение ремонта электрооборудования с ремонтом технологического оборудования; заблаговременный перевод электроснабжения на временное питание от резервных источников и т.д.
10. Обеспечение пожарной безопасности электротехнических сооружений (подстанций, кабельных туннелей и др.), внедрение устройств сигнализации и локализации пожаров.
11. Использование в качестве независимых гарантированных источников питания дизель–генераторов, аккумуляторов, батарей и др.
12. Снижение насыщения сетей автоматической коммутационной аппаратурой, так как сами аппараты могут стать источником аварий.
13. Применение компенсации реактивной мощности (КРМ). За счет КРМ по НН можно разгрузить цеховой трансформатор по реактивной мощности и загрузить его дополнительно активной мощностью.
14. Повышение статической и динамической устойчивости систем электроснабжения. Например, посредством уменьшения времени действия устройств защиты и автоматики.
15. Повышение качества электроэнергии.
16. Применение специальной защиты КРУ6–10 кВ (комплектные распределительные устройства напряжением 6–10 кВ). Однако, практически любое двухфазное КЗ внутри КРУ перерастает в трехфазное и может привести к повреждению соседних шкафов. Решением проблемы взрывопожаробезопасности шкафов КРУ является оснащение их быстродействующими дуговыми защитами.
17.Целесообразная компоновка электрооборудования, размещение его в цехах предприятий, обоснованная прокладка проводников (чтобы повреждение в цепях одного агрегата не вызвало остановки других, работающих независимо).
Перечень ссылок
1. Повышение надежности систем цехового электроснабжения / С.А. Леонов // Главный энергеник. – 2004. – №6. – С.23–32.