Основные понятия и показатели надёжности воздушных линий электропередачи

Воздушным линиям (ВЛ) принадлежит важная роль в работе ЭС и надёжном электроснабжении потребителей. На долю ВЛ 35-750кВ приходится значительная часть отказов и отключений электрического оборудования (~ 35% -50 %)

Причины высокой повреждаемости ВЛ:

§ Влияние климатических воздействий (гололёдно-ветровые нагрузки, атмосферные перенапряжения и т. д.);

§ Доступность ВЛ посторонним вмешательствам (наезды на опоры, обрывы проводов, «расстрел» изоляторов);

§ Сложность контроля технического состояния элементов ВЛ.

Изучение надёжности ВЛ имеет цели:

§ Оценку надёжности схем развития ЭС, эл. сетей, систем электроснабжения отдельных потребителей;

§ Анализ конструкций, оборудования, сооружения ВЛ;

§ Технико-экономический анализ вариантов ВЛ сверхвысокого напряжения и выбор конструкций, опор, фундаментов, проводов, уровней изоляции;

§ Анализ и рационализацию системы ремонтов и технического обслуживания ВЛ;

§ Решение задач планирования, управления и производственно-хозяйственной деятельности при эксплуатации ВЛ;

§ Решение задач диспетчерского управления на разных уровнях;

§ Разработка нормативов аварийного запаса оборудования и запасных частей для ВЛ;

§ Разработка рекомендаций и указаний по эксплуатации ВЛ с учётом местных условий;

§ Определение необходимости и степени эффективности мероприятий по повышению надёжности ВЛ.

Надёжность ВЛ 35-750кВ оценивается комплексом показаний из 5-ти групп:

¨ Показатели безотказности;

¨ Ремонтопригодности;

¨ Долговечности;

¨ Комплексные показатели;

¨ Экономические показатели.

1) Под безотказностью ВЛ понимается её свойства непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. ВЛ – восстанавливаемый объект и её показатель безотказности – параметр потока отказов – в общем случае w(t) – т.е функция времени. На величину «w» влияют: факторы старения и износа элементов, а также плановые ремонты (рис.4.1):

t₁, t₂, t₃, момент времени выполнения капитальных ремонтов;

t-окончание приработки (периода освоения).

(4.1)

где

M –математическое ожидание отказов ВЛ;

r(t) –число отказов за время t;

r (t+Dt) число отказов за время (t+Dt);

w (t) –среднее число отказов, ожидаемых в малом интервале времени.

w (t)

w (t)

w_ср (средний)

t

0 t₀ t₁ t₂ t₃

Рис. 4.1

Из анализа причин отказа ВЛ следует:

w=w₁(t)+ w₂, (4.2)

где

w –поток отказов ВЛ,

wcвязан с износом и старением ВЛ и зависит от срока службы ВЛ,

w- связан с внешними воздействиями на ВЛ,

Поток отказов «w» вызывается загниванием древесины, коррозией металлических опор, износом арматуры, проводов,тросов, разрушением изоляторов, составляющая потока «w» связана с гололёдно-ветровыми нагрузками, дефектами монтажа, обрывами проводов, ударами молний, ледоходом, пожарами и т.д.

Величина w=const и не зависит от длительной эксплуатации, капитальных ремонтов т.е. определяется случайными причинами.

В эксплуатационной и проектной практике ЭС для ВЛ в период нормативного срока службы пользуются значением среднего потока отказов «w_ср» не зависящего от срока службы ВЛ. Периодичность капитальных ремонтов ВЛ принимается 3-6 лет.

С вероятностью безотказной работы ВЛ связано понятие функции надёжности ВЛ – р(t).

р(t)=1-åр(t)q(t); (4.3)

где

i- возможные состояния ВЛ;

р_i (t) – вероятность нахождения ВЛ в момент времени “t” в состоянии “i”

q_i – вероятность нарушения надёжности ВЛ в момент времени “t” в состоянии “i”.

2) Ремонтопригодность ВЛ – свойство ВЛ, заключающееся в её приспособленности к обнаружению причин отказов, предупреждению отказов и восстановлению работоспособности путём технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность ВЛ определяется следующими основными показателями:

§ средним временем восстановления линии при отказе (Т_в);

§ средней продолжительностью преднамеренных отключений ВЛ (Т_р);

§ средней периодичностью ремонтов (m);

§ cредними трудозатратами на капитальный ремонт и техническое обслуживание ВЛ (N_р).

Рассмотрим содержание отдельных показателей:

Величина «Т_в» - математическое ожидание времени для приведения ВЛ в работоспособное состояние после отказа.

Величина «N_р» для ВЛ 35-750кВ характеризует их потребность в плановых ремонтах и других видах обслуживания. Средние значения величины «N_р» для ВЛ представлены в таблице 4.1

Таблица 4.1

Дата добавления: 2015-04-30