Виды отказов

МОДЕЛИ ОТКАЗОВ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

КОММУТАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Отказы коммутационных аппаратов (автоматических выключателей, разъединителей, короткозамыкателей, отделителей) происходят при отключении коротких замыканий, выполнении ими различных операций, а также в стационарном состоянии.

Основная причина повреждений коммутационных аппаратов – механические повреждения, связанные с несовершенством конструкции, нарушением технологии изготовления или правил эксплуатации. Среди них следует выделить дефекты контактных соединений, неполадки в электроприводе, повреждения из-за ошибочных действий персонала, а также отказы при выполнении операций включения из-за некачественной регулировки, настройки или вследствие обледенения.

Электрические повреждения коммутационных аппаратов вызываются перекрытием изоляции при внешних и внутренних перенапряжениях, пробоем внутрибаковой изоляции выключателей и пр.

Следует отметить большую повреждаемость линейных разъединителей б— 10 кВ из-за недостатков их конструктивного исполнения

Для короткозамыкателей причиной отказов могут быть также самопроизвольные включения, а для отделителей – отказы в бестоковую паузу

К отказам предохранителей относятся их повреждения, а также неселективные и ложные срабатывания

Отказами устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) являются:

• отказы в срабатывании при наличии требования (команды) на срабатывание;

• ложные срабатывания при отсутствии требования (команды) на срабатывание;

• срабатывания при несоответствии командного импульса, т.е неселективные срабатывания

Причиной этих отказов являются повреждения элементов (резисторов, диодов, транзисторов, тиристоров, конденсаторов, реле), из которых состоят схемы РЗА.

Для резисторов и полупроводниковых приборов характерен отказ типа «обрыв» (до 90%), для конденсаторов – типа «короткое замыкание» (до 80%).

Пайки, печатный монтаж из-за плохого их выполнения имеют до 95% отказов типа «обрыв».

Основным источником отказов реле является контактная система, а причиной отказов – разрегулировка контактов, их сваривание, образование на их поверхности непроводяших пленок из-за коррозии, загрязнения, эрозии.

Для маломощных реле характерны отказы из-за ложных срабатываний под действием вибрационных и ударных нагрузок

Различают два вида отказов:

• отказ в работоспособности объекта;

• отказ в электроснабжении, т.е отказ функционирования.

При анализе надежности ЭС имеют в виду два процесса:

• изменение уровня функционирования,

• изменение уровня способности выполнять заданные функции в заданном объеме, т е изменение спроса электроэнергии потребителем.

Возникновение отказа работоспособности объекта не всегда влечет за собой отказ в электроснабжении, и, наоборот, отказ в электроснабжении потребителя не всегда вызывается отказом работоспособности объекта

Разделение отказов на полные и частичные отражают то, что ЭС и ее части являются объектами с изменяющимся уровнем эффективности функционирования. Например, при повреждении секционированной ЛЭП отключается только часть линии, что означает частичный отказ ЛЭП. Ограниченное и некачественное электроснабжение являются типичными отказами функционирования ЭС в отличие от полного перерыва электроснабжения потребителя (полного отказа).

КЛАССИФИКАЦИЯ ОТКАЗОВ

По продолжительности различают следующие отказы в электроснабжении:

• длительные перерывы в электроснабжении потребителей, вызываемые многочисленными повреждениями в ЭС, например, гололедно-ветровыми разрушениями опор и проводов ЛЭП (на период до нескольких суток);

• прекращение питания потребителей на время восстановления работоспособности отказавшего элемента ЭС (от 4 до 24 ч)

• прекращение питания потребителей на время, необходимое для включения резервного элемента вручную оперативно-выездными бригадами предприятий электрических сетей (от 1,5 до 6 ч),

• прекращение питания потребителей на время оперативных переключений выполняемых дежурным персоналом на подстанциях (несколько минут);

• кратковременные перерывы питания потребителей на время автоматического ввода резервною питания (АВР) или автоматического отключения поврежденного участка сети (несколько секунд).

С точки зрения информативности, отказы бывают:

• внезапные, когда потребитель не получает никакой информации об отказе;

• внеплановые отключения, сведения о которых поступают потребителю незадолго до момента отключения;

• плановые отключения, о которых потребитель предупреждается заблаговременно.

Критериями отказов являются их признаки (проявления), позволяющие установить факт нарушения работоспособного состояния. Они приводятся в нормативно-технической документации на объекты энергетики.

В зависимости от характеристики нарушения, степени повреждения и их последствий учитываются:

• аварии;

• отказы в работе 1 степени;

•отказы в работе II степени;

• потребительские отключения.

Аварии бывают станционные, электросетевые, теплосетевые, системные.

На предприятиях электрической сети аварией считается:

• нарушение нормальной работы электрической сети напряжением 6 кВ и выше, вызвавшие:

а) перерыв электроснабжения одного и более потребителей I категории, имеющих питание от двух независимых источников, на срок, превышающий время действия устройств АПВ или АВР;

б) перерыв электроснабжения потребителей I категории при несоответствии схемы питания требованиям Правил устройств электроустановок (ПУЭ) (т.е. не обеспеченным электроснабжением oт двух независимых источников питания) на срок более 2,5ч, а для сельскохозяйственных потребителей – более 10ч;

в) перерыв электроснабжения одного и более потребителей II категории на срок более 2,5 ч; а для сельскохозяйственных потребителей II категории – более 10 ч;

г) перерыв электроснабжения одного и более потребителей III категории на срок более 24 ч;

д) недоотпуск электроэнергии потребителям в размере 20 тыс. кВтч и более независимо от длительности перерыва электроснабжения;

• разрушение силового трансформатора мощностью 10 МВА и более, если восстановление его невозможно или нецелесообразно;

• повреждение ВЛ 110 кВ и выше, требующее восстановления в течение 24 ч, а также повреждение КЛ 110 кВ, требующее восстановления в течение 36ч;

• пожар на подстанции с высшим напряжением 110 кВ и выше, вызвавший

ее обесточивание на срок 8 ч и более.

Системными авариями считаются:

• нарушение устойчивости работы энергосистемы и разделение ее на части, вызвавшее отключение потребителей на общую мощность более 5% от нагрузки энергосистемы;

• работы энергосистемы с частотой ниже 49,5 Гц длительностью более 1 ч;

• многочисленные отключения или повреждения ЛЭП напряжением 6 кВ и выше из-за стихийного явления, приведшие к отключению потребителей на общую мощность более 10% нагрузки энергосистемы.

Отказом в работе I степени являются:

• нарушение нормальной работы электрической сети, вызвавшее перерыв электроснабжения одного и более потребителей I категории при несоответствии схемы их питания требованиям ПУЭ, либо одного и более потребителей II категории на срок от 0,5 до 2,5 ч, а для сельскохозяйственных потребителей — от 2 до 10ч; одного и более потребителей III категории на срок от 8 до 24 ч; недоотпуск электроэнергии потребителям от 5 до 20 тыс. кВтч;

• повреждение основного электрооборудования сетей, требующее восстановительного ремонта в установленные сроки;

• повреждение ВЛ или КЛ 35 (110) кВ, требующее восстановительного ремонта в срок до 24 (36) ч.

К отказам в работе II степени относятся нарушения нормальной работы электрических сетей, в том числе:

• перерывы в электроснабжении потребителей, не являющиеся аварией 1 степени;

• повреждение некоторых видов оборудования;

• недовыполнение диспетчерского графика электрической нагрузки или оперативного задания диспетчера;

• автоматическое отключение или ошибочное отключение оборудования персоналом;

• обесточивание участков электросети напряжением ниже 6 кВ.

Под потребительским отключением понимают отключение оборудования из-за неправильных действий персонала потребителя.

Дата добавления: 2015-04-30