Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

1 – проводник; 2 – изолятор; 3 – траверс; 4 – опора;

Рисунок 3.2 – Схема для расчёта надёжности воздушной линии

Используя ранее найденные показатели надёжности, по схеме изображенной на рисунке 3.2, определяется параметр потока отказа 1 километра одноцепной ВЛ на ближайший год, 1/год:

(3.10)

где ω(t)_I – параметр потока отказов, 1/год, n_i – число изоляторов, траверса, опор соответственно, шт., l_Пр – длина проводника ВЛ.

Число элементов линии n определим исходя из того что средний пролёт линии 10 кВ в Комсомольском сетевом районе составляет 50 метров. Тогда число опор определяется по выражению, шт.:

(3.11)

где L_i - длина расчётной линии электропередачи, км., l_пр – длина пролёта, км.

Число изоляторов определяется по выражению, шт.:

(3.12)

где k_i – коэффициент зависящий от типа ВЛ (одноцепная, двухцепная), m_i - коэффициент зависящий от класса напряжения ВЛ.

Число траверсов определяется по выражению, шт.:

где q_i – коэффициент, зависящий от типа ВЛ.

В качестве примера рассмотрим надёжность воздушной линии электропередач с проводом марки АС – 50.

Число опор вычисляется по формуле (3.11):

Число изоляторов вычисляется согласно формуле (3.12):

Число траверсов вычисляется по выражению (3.13):

Суммарный параметр потока отказов 1 километра ВЛ выполненного проводом АС – 50 определяется по выражению (3.10):

Средняя наработка до отказа определяется по выражению (3.5):

Аналогично вычисляется суммарный параметр потока отказа ВЛ выполненной проводником АС – 50 для 2014, 2015, 2016 годов. Результаты сведены в таблицы 3.5;

Таблица 3.6 – Результаты расчёта суммарного параметра отказа ВЛ

Для наглядности результата расчета параметра потока отказов построим диаграмму рисунок 3.3;

Рисунок 3.3 – Параметр потока

отказов за 4 года

Из таблиц 3.2 – 3.5 видно, что наиболее ненадёжным элементом является провод АС, т.к. у данной марки провода самые низкие показатели надёжности. Это связанно с тем, что данный провод слабоустойчив к гололёдообразованию, при падении деревьев сразу происходит повреждение провода, которое ведет к отказу системы, немаловажную роль играют метеоусловия. На рисунке 3.4 приведены причины обрывов провода АС-50 за период с 2013 года по 2016. Наиболее часто происходит обрыв проводов из-за появления на их поверхности гололёдных образований.

Рисунок 3.4 – Причины обрыва провода

АС-50 за 4 года

В целом показатели надёжности ВЛ не высокие, что обусловлено сложными эксплуатационными условиями. Из журналов аварийных отключений были выделены основные причины низкой надёжности линий электропередачи :

- влияние климатических воздействий (гололёдные и ветровые нагрузки);

- доступность ВЛ посторонним вмешательствам (наезды на опоры, обрыв проводов, порча изоляторов);

- сложный контроль технического состояния элементов ВЛ.

Комплексные показатели надёжности ( , , ), которые показывают готовность элемента к работе и позволяют оценить удобство эксплуатации объекта довольно высокие. Это обусловлено относительной доступностью данного оборудования для обслуживающих и ремонтных бригад, а так же оперативностью работы обслуживающего персонала [11].

3.4 Расчёт надёжности трансформаторов ОМ

Таблица 3.7 – Данные по наработке между отказами и времени восстановления за 2013-2014г.

Оценка математического ожидания наработки между отказами, если наблюдение ведется за одним объектом, час:

(3.14)

где n – число отказов объекта за весь период наблюдений, t_0i – наработка объекта между (i – 1) – м и i-м отказами.

В нашем случае испытываются несколько объектов, то наработка на отказ вычисляется так, час:

(3.15)

где – оценка математического ожидания наработки между отказами для j – го объекта.

Подставив численные значения в формулу (3.15), получим:

час.

Математическое ожидание времени восстановления определяется по формуле, час:

(3.16)

час.

Оценка математического ожидания времени между событиями потока, час:

, (3.17)

час.

Оценка коэффициента готовности при испытаниях одного объекта определяется так:

(3.18)

где t_0i – наработка между (i – 1)- м и i-м отказами, t_Вi– время восстановления после i-го отказа, n – число отказов за рассматриваемый период.

При рассмотрении несколько однотипных объектов, коэффициент готовности определяется по формуле:

(3.19)

где – суммарное время пребывания i-го объекта в работоспособном состоянии, – продолжительность эксплуатации, состоящая из последовательно чередующихся интервалов времени работы и восстановления.

Подставляя численные значения в формулу (3.19), получим:

Оценки параметров потока событий (отказов или восстановлений) при условии, что все отказавшие объекты заменяются исправными или восстанавливаются, может быть определена по формуле, :

(3.20)

где Δn(t, t+Δt) – число объектов, отказавших в интервале (t, t+Δt), N – общее число объектов, Δt – продолжительность одного интервала наблюдений.

Для нахождения оценки функциональной зависимости параметра потока восстановлений от наработки отложим все события потока на временной оси представленной на рисунке 3.4. У точек начала и окончания периодов между отказами и временем восстановления подписаны временные координаты от начала испытаний. Временные координаты получают суммированием всех временных промежутков наработки между отказами и временем восстановления всех событий, предшествовавших рассматриваемому.

Рисунок 3.4 – События потока отказов объектов с конечным временем восстановления

Затем на полученной оси надо подсчитать число отказов или восстановлений впервые двух тысяч пятьсот часов, во вторую и так далее.

Для первых две тысячи двадцати часов получаем:

Аналогичные расчеты произведем для 2014 и 2016 годов. Результаты расчетов представлены в таблице 3.10

Таблица 3.10 – Функциональная зависимость оценки параметра потока восстановлений от наработки для 2011г.

Для наглядного рассмотрения, функциональной зависимости оценки параметра потока восстановлений от наработки, за расчетные период 2013 – 2016 года представлю ступенчатый график на рисунках 3.5;

Рисунок 3.5 – График зависимости

наработки от параметра потока отказов за 2013-2016 года

Расчет основных показателей надежности для трансформаторов типа ОМ 1,25/10 показал, что коэффициент готовности равный 0,997 – 0,999 дает хорошую оценку работоспособности и ремонтопригодности объекта. Из графика видно, что поток восстановлений или отказов возрастает в связи с наработкой объекта, это вызвано старением оборудования, отсутствия диагностики, средств обработки информации, технического уровня ремонтной базы.

Таким образом, следует, что для объектов с большим количеством отказов в работе, необходимо предложить ряд мероприятий для повышения их надежности и ряда других устройств линии СЦБ, которые реально применимы для рассматриваемого участка электроснабжения.

4 РАЗРАБОТКАМЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ УСТРОЙСТВ СЦБ

4.1 Общие сведения о мерах повышения надёжности

Надёжность системы электроснабжения напрямую зависит от надёжности работы электрооборудования. Важно не только правильно выбрать оборудование, но правильно поддерживать его надёжность в процессе эксплуатации, т.е. должны выполняться организационные меры по его хранению, ремонту и эксплуатации; обеспечиваться технические нормы на профилактическое обслуживание с учётом 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.

4.2 Мероприятия по повышению надежности электроснабжения устройств автоблокировки

Исследуя диаграммы Парето за последние 6 лет (в разделе 1 данного дипломного проекта) в область принятия первоочередных оказались, такие устройства как, трансформаторы ОМ и ЗНОМ, также имеют места падение деревьев, что ведет к однофазным замыканиям, обрыву проводов, реже имеет место перекрытие изоляторов, высоковольтных предохранителей, разъединителей. Соответственно для них и буду разрабатывать мероприятия.

В целом можно выделить следующие пути повышения надёжности:

1. Основными причинами повреждений, перекрытий, обрывов проводов являются:

• перенапряжениями (атмосферными и коммутационными);

• изменениями температуры окружающей среды;

• действием ветра;

• гололедными образованиями на проводах;

• вибрацией;

• «пляской» проводов;

• загрязнением воздуха;

• падения деревьев.

Разработать следующие мероприятия:

• замена грозозащитных тросов, что приведет к снижению числа грозовых отключений ВЛ;

• замена ОПН или установка его в сочетании с тросом;

• установка длинного искрового разрядника (РДИ), который устанавливается параллельно изоляторам и позволяет защитить распределительную ВЛ от индуктированных перенапряжений и прямых ударов молнии;

• заменить проводов АС-50 на более жесткий, СИП-3, что приведет к уменьшению повреждений.

Из предложенных мероприятий считаю целесообразным заменить проводник АС-50 на СИП-3.

Провод СИП-3 изготавливается из уплотненного сталеалюминевого cплава, имеет круглую форму сечения. Провода покрыты изолирующей оболочкой толщиной не менее 2, 3 мм из атмосферостойкого светостабилизированного полиэтилена.

1 – токопроводящая жила из алюминиевого сплава многопроволочная, уплотненная, 2 – оболочка из сшитого

светостабилизированного полиэтилена

Характеристики

Список файлов ВКР