אמינות בתעשיית החשמל - מושגי יסוד והגדרות

מהי אמינות

האמינות בתפעול הציוד החשמלי של מערכות אספקת החשמל היא אחד הגורמים החשובים שיש להם השפעה משמעותית על המדדים הכלכליים של מתחמי האנרגיה בארץ.

עלויות הפסקת אספקת החשמל במקרה של השבתת חירום מהוות חלק ניכר מסך עלויות הייצור וההתקנה של רשת אספקת חשמל, ועבור האוכלוסייה תאונה כזו מובילה לזעזועים מוסריים גדולים. בהקשר זה, הנושאים של שיפור שיטות הפעולה של ציוד חשמלי במערכות אספקת חשמל ברמות שונות רלוונטיות במיוחד. לכן, תכונה של תעשיית החשמל המודרנית היא הדרישות המוגברות לאמינות אספקת החשמל ואיכות הכוח.

חיזוי האמינות של מתקני מערכות החשמל כמו גם פיתוח אסטרטגיות ותכנון, שדרוג ותיקון ציוד חשמלי הם משימות עדיפות של המדינה.הגישה המודרנית לפתרון שאלות אלו מבוססת על יישום שיטות תורת המהימנות ואופטימיזציה של פעולתם של אובייקטים טכנולוגיים מורכבים.

אמינות מובנית בתכנון, מובטחת במהלך הייצור ומתבזבזת במהלך הפעולה. יש לזכור כי מדדי אמינות מאפשרים לך להעריך את מצבו של אובייקט ממוצע. זה מוביל לעובדה שבמקרה אחד מתקבלים ערכים מוזלים, ובמקרה השני - ערכים מוגזמים. אבחון טכני מאפשר לך להעריך את מצבו של חפץ ספציפי. הידע על המצב האמיתי של האובייקט מסופק באמצעות השליטה שלו - ניטור.

בעת התכנון יש ליצור את מתקן החשמל מותאם לאבחון והתאוששות, במהלך הייצור - תפעולי ובזמן תפעול - כדי להבטיח תחזוקה של מצב תפעולי. שיטות וכלי אבחון הם כלי לשמירה על מהימנות נתונה.

הבנת היסודות של תורת המהימנות והאבחון הטכני, היכרות עם שיטות ואמצעי אבחון של אלמנטים תורמת לקבלת החלטות נכונה בתכנון ותפעול של ציוד חשמלי במערכות אספקת חשמל.

מתקנים חשמליים נחשבים כאובייקט, המובן כמערכת של מכונות, מכשירים, קווי חשמל (קווי חשמל), מיועד לייצור, טרנספורמציה, העברה, הפצה של אנרגיה חשמלית והמרתה לסוג אחר של אנרגיה.

תחנות הכוח כוללות: גנרטורים, שנאי כוח, שנאים אוטומטיים, כורים, שנאי מתח וזרם, קווי חשמל, התקני הפצה, תחנות שנאים שלמות (KTP), רשתות הפצה, מנועים חשמליים, קבלים, ציוד אוטומציה והגנה, מקלטי אנרגיה שונים.

מושגי יסוד והגדרות

ניתוח מכלול המונחים המומלצים לאמינות מערכות החשמל מראה כי אם על מנת לתאר את מהימנותם של מרכיבי מערכות החשמל ורשתות החשמל שלהן, הניסוחים במונחים המוצעים מתארים באופן מלא את תכונות החשמל והחשמל. ציוד רשת כאלמנטים, ואז כדי לתאר את האמינות של מערכת חשמל כמערכת, מונחים אלה אינם שלמים ולעיתים אף מעוותים את המהות הטכנולוגית של המערכות המתוארות.

ניסוחים שאומצו: מהימנות - רכושו של האובייקט לבצע את הפונקציות שצוינו, תוך שמירה לאורך זמן על ערכי מדדי הביצועים שלו בגבולות שנקבעו, התואמים את המצבים ותנאי השימוש, התחזוקה, התיקון, האחסון וההובלה שצוינו.

לכן, ניסוח שלם יותר של "מהימנות מערכת החשמל" נשמע כך: "על פי הוראות היסוד של תורת המהימנות, יש להבין את מהימנות פעולת מערכת החשמל כקניינה לשמור על היכולת. לבצע את הפונקציות המיועדות בכל מרווח זמן, ללא קשר להשפעה של תנאים חיצוניים. «

אספקת חשמל אמינה מחייבת שכל מרכיבי התקנות החשמל, לרבות גנרטורים, שנאים, מזינים, אוטומציה, ציוד הגנה והפצה, יפעלו בצורה חלקה. כל אחד ממרכיבי המתקן החשמלי תורם לאמינות אספקת החשמל.

אמינות אספקת החשמל - רכושם של מתקני חשמל לספק לצרכנים אנרגיה חשמלית לפי הקטגוריה שלהם... על פי התנאים של אמינות אספקת החשמל, כל המשתמשים מחולקים לשלוש קטגוריות.

מקלטי חשמל מקטגוריה I - מקלטי חשמל, שהפסקת אספקת החשמל שלהם עלולה להוביל לסכנה לחיי אדם, פגיעה בציוד בסיסי יקר, פגמים במוצר ההמוני, שיבוש תפקודם של מרכיבים חשובים במיוחד של שירותים ציבוריים. קבוצה מיוחדת של מקלטים חשמליים נבדלת מהרכבה של קטגוריה זו, שהפעלתה הרציפה הכרחית להשבתה חלקה של הייצור על מנת למנוע איומים על חיי אדם, פיצוצים, שריפות ופגיעה בציוד יקר.

מקלטי חשמל מקטגוריה II - מקלטי חשמל, שהפסקת אספקת החשמל שלהם מובילה למחסור המוני במוצרים, השבתה של מנגנוני עבודה ותחבורה תעשייתית, הפרעה לפעילות הרגילה של מספר לא מבוטל של אנשים.

מקלטי חשמל מקטגוריה III - כל שאר המקלטים החשמליים שאינם עונים להגדרה של קטגוריות I ו-II.

בתחום מערכות אספקת החשמל, אמינות מובנת כאספקה ​​רציפה של חשמל בגבולות המדדים המותרים לאיכותו והדרת מצבים המסוכנים לאנשים ולסביבה. במקרה זה, האובייקט אמור לעבוד.

יכולת תפעול - מצבם של רכיבי הציוד החשמלי בהם הם יכולים לבצע את הפונקציות שצוינו, תוך שמירה על ערכי הפרמטרים העיקריים בגבולות שנקבעו על ידי התיעוד הנורמטיבי והטכני. במקרה זה, ייתכן שהאלמנטים לא יעמדו, למשל, בדרישות הקשורות למראה החיצוני.

נקרא אירוע הכולל כשל בציוד דְחִיָה... הגורמים לנזק יכולים להיות פגמים שנגרמו במהלך התכנון והתיקון, הפרות של כללים וכללי תפעול, תהליכי בלאי טבעי - ניתן להבחין בין סוגים שונים של נזקים על סמך מאפייני סיווג שונים (טבלה 1).

טבלה 1. סיווג נזקים

על פי אופי השינוי בפרמטרים העיקריים של הציוד החשמלי לפני התרחשות התקלה, מובחנים כשלים פתאומיים והדרגתיים.

פִּתְאוֹם - נזק שנגרם כתוצאה משינוי חד פתאומי בפרמטר בסיסי אחד או יותר, לדוגמה: כשל פאזה של כבלים וקווי עילי, הרס של חיבורי מגע במכשירים.

באופן הדרגתי נקרא נזק המתרחש כתוצאה משינוי ארוך טווח והדרגתי בפרמטרים, לרוב עקב הזדקנות או בלאי, למשל: הידרדרות התנגדות הבידוד של כבלים, פיתולי מנוע, עלייה בהתנגדות למגע של חיבורי מגע. במקרה, את השינויים בפרמטרים בהשוואה לערך ההתחלתי ניתן במקרים רבים לרשום באמצעות מכשירי מדידה.

אין הבדל מהותי בין כשלים פתאומיים להדרגתיים, שכן כשלים פתאומיים ברוב המקרים הם תוצאה של שינוי הדרגתי, אך נסתר מהתבוננות, בפרמטרים (למשל, בלאי של מכלולים מכניים של מגעי מתגים), כאשר הרס שלהם נתפס. כאירוע פתאומי.

סירוב מוחלט מאפיין חפץ לא עובד שאינו מבצע אף אחת מהפונקציות שצוינו (אין תאורה בחדר - כל המנורות שרופות). במקרה של נזק חלקי, החפץ מבצע חלק מתפקידיו (כמה מנורות נשרפו בחדר).

נזק בלתי הפיך מראה אובדן ביצועים (שרוף נתיך).

הָפִיך — כישלון חוזר בלבד בר תיקון של אובייקט a (מנורות פלורסנט נדלקות ואז כבות).

מְשַׁבֵּשׁ - חיסול עצמי חוזר ונשנה של נזק לחפץ.

אם כשל של חפץ אינו נובע מכשל של חפץ אחר, אז זה נחשב עצמאי, אחרת - מָכוּר... אם במהלך הבדיקה נמצא אלמנט פגום (הבידוד של החוט נהרס), אזי הכשל נחשב במפורש (ברור)... אם במהלך הבדיקה לא ניתן לקבוע את סיבת התקלה בציוד החשמלי הפגוע, זה נחשב לכשל מוסתר (מוסתר).

כישלון כתוצאה מהפרה של תקני עיצוב שנקבעו נקרא מבני כתוצאה מהפרה של כללי הפעלה - פָּעִיל… תקלה שהתרחשה כתוצאה מליקוי או הפרה של תהליך הייצור או התיקון שנקבע של חפץ שבוצע במתקן תיקון - טכנולוגי (ייצור).

סיבת הסירוב - פגם... להבדיל: כשל של אלמנט של אובייקט מורכב (נתיך שפוצץ ברשת האספקה ​​של הדירה), הופעת חיבורים חדשים בין האלמנטים (התרחש קצר חשמלי), הפרת תקשורת בין האלמנטים (חוט שְׁבִירָה).

אמינות באה לידי ביטוי רק במהלך הפעולה. בהתאם לפרטים הספציפיים של מתקני חשמל ותנאי פעולתם, אמינות (במובן הרחב של מונח זה) עשויה לכלול קבוצה של מאפיינים כגון אמינות, עמידות, תחזוקה, אחסון בנפרד או בשילוב מסוים, הן עבור מתקני חשמל ולמרכיביו האישיים.

במובן הצר, מהימנות שווה למהימנות (ב"מובן הצר").

מהימנות - התכונה של אובייקטים טכניים לשמור על יכולת פעולה רציפה למשך זמן מה. זהו המרכיב החשוב ביותר באמינותם של רכיבי התקנה חשמליים, בהתאם לאמינות האלמנטים, ערכת החיבור שלהם, מאפיינים מבניים ותפקודיים ותנאי ההפעלה.

סיבולת - רכושם של החפצים הטכניים להישאר בפעולה עד להתרחשות מצב הגבול עם מערכת התחזוקה והתיקון שהוקמה.עבור אלמנטים של מתקן חשמלי, מצב הגבול נקבע על ידי חוסר האפשרות של שימוש נוסף בהם, הנובע או מירידה ביעילות, או מדרישות בטיחות, או מהופעת התיישנות.

תמיכה — נכס המאפשר לאתר ולמנוע את גורמי הנזק, וכן לבטל את השלכותיהם באמצעות תחזוקה ותיקון. תחזוקה מאפיינת את רוב האלמנטים של תחנות הכוח ואינה הגיונית רק לאותם אלמנטים שאינם מתוקנים במהלך הפעולה (למשל, מבודדים של קווים עיליים).

הַתמָדָה - תכונתם של חפצים טכניים לשמור באופן רציף על מצב בר שירות (חדש) או שימושי במהלך אחסון והובלה. שימור רכיבי התקנה חשמליים מאופיין ביכולתם לעמוד בהשפעות השליליות של תנאי אחסון ושינוע.

הבחירה של אינדיקטורים כמותיים של אמינות תלויה בסוג ציוד הכוח. בלתי ניתנים לשחזור הם אותם אלמנטים של תחנת הכוח, שביצועיהם במקרה של כשל אינם ניתנים לשחזור במהלך הפעולה (שנאים נוכחיים, מוסיף כבלים). אמינותם מאופיינת באמינות, עמידות ושימור.

ניתן לשחזור - חפצים שתפעולם במקרה של נזק כפוף לשחזור במהלך הפעולה. דוגמאות כוללות מכונות חשמליות ושנאי כוח. אמינותם של מוצרים מחודשים נובעת מהאמינות, העמידות, התחזוקה והאחסון שלהם.