WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

25,0

100,0

12

110–750

43,6

29,8

26,6

100,0

275

Долевое участие различных отказов (табл.7), хотя и отличается друг от друга, тем не менее, находится в узком диапазоне. Отдельно коснемся отказов, не приводящих к потере присоединений. Они зависят от схемы коммутации. На рассматриваемых подстанциях при напряжении 110–220 кВ использована схема с двумя (реже – с одной) системами сборных шин с обходной системой шин (радиальные схемы), при 330 кВ – схемы трансформаторы–шины и трансформаторы–шины с подключением линий по схеме 3/2 (кольцевые схемы), а при напряжении 500 кВ – трансформаторы–шины.

При использовании кольцевых схем отказы, не приводящие к потере присоединений, могут быть вызваны: неисправностями, требующими вывода выключателя во внеплановый ремонт (отказ типа «разрыв»); устройствами РЗА, например, из-за их ложных срабатываний. При этом потери присоединений в кольцевой схеме не происходит, так как каждое из них коммутируется двумя и более выключателями.

В радиальной схеме отказы, не приводящие к потере присоединений, вызваны лишь неисправностями, требующими вывода выключателя во внеплановый ремонт. Это обеспечивается с помощью обходного выключателя и обходной системы сборных шин. В свою очередь отказы выключателей из-за нарушения работы устройств РЗА, допустим, из-за тех же ложных срабатываний приведут к внезапному отключению выключателя и потере присоединения. И такое событие в схеме будет классифицироваться как отказ, приводящий к потере одного присоединения.

Таким образом, если за основу берется модель отказа выключателя с дифференциацией по типам «КЗ в одну сторону», «КЗ в обе стороны» и «разрыв», то становится не ясным, каким образом классифицировать многочисленные отказы выключателей из-за нарушений работы устройств РЗА при кольцевых схемах коммутации. Таким образом, представляется полезным уточнить классификацию отказов оборудования.

Наконец, в зависимости от схемы электроустановки при отказах типа «КЗ в одну сторону» и «КЗ в обе стороны» при прочих равных условиях теряется различное число присоединений. В упомянутых радиальных и кольцевых схемах подстанций отказы, требующие отключения всех смежных выключателей («КЗ в обе стороны»), всегда приводили к потере более чем одного присоединения. Аналогичные события происходят в радиальной схеме и при отказе типа «КЗ в одну сторону» выключателя – в сторону сборных шин.

Ранжирование отказов по типам «КЗ в одну сторону», «КЗ в обе стороны», «разрыв» приведено в табл.8. Под отказами типа «разрыв» понимались не только неисправности, требующие вывода выключателей во внеплановый ремонт, но и их отказы из-за устройств РЗА в кольцевых схемах коммутации, когда не происходит потери присоединений. Кроме того, в составе отказов «КЗ в одну сторону» и «КЗ в обе стороны» учтены отказы из-за нарушения работы устройств РЗА, не обязательно связанные с КЗ. Без этого из состава рассматриваемых событий пришлось бы исключить большую группу отказов выключателей из-за устройств РЗА.

Таким образом, выявлено, что известные типы отказов выключателя («КЗ в одну (каждую) сторону», «КЗ в обе стороны», «разрыв») фактически можно рассматривать в качестве условно независимых случайных событий, поскольку на каждого из них ориентировочно пришлось 1/4 общего числа отказов выключателей. Поэтому публикуемые последние десятилетия в специализированной литературе значения коэффициента, характеризующего долю отказов типа «КЗ в обе стороны» на уровне 0,6–0,7, представляются завышенными.

Таблица 8. Структура типов отказов собственно выключателей с приводами, отказов из-за устройств РЗА, трансформаторов тока, линейных разъединителей и ошиновки выключателей

Напряжение, кВ

Отказы типа «КЗ в одну сторону», %

Отказы типа «КЗ в обе стороны», %

Отказы типа «разрыв»), %

Итого,

%

Всего отка-зов, шт

110

43,1

25,9

31,0

100,0

58

220

33,3

26,3

40,4

100,0

57

330

37,5

28,1

34,4

100,0

32

500

51,4

21,3

27,3

100,0

183

750

41,2

35,3

23,5

100,0

17

110–750

45,2

24,3

30,5

100,0

347

Рис.1. Распределение отказов собственно воздушных выключателей 500 кВ с приводами по годам эксплуатации

Рис.2. Распределение отказов воздушных выключателей 500 кВ из-за нарушений работы устройств РЗА по годам эксплуатации

Рис.3. Результирующее распределение отказов воздушных выключателей 500 кВ по годам эксплуатации

Рис.4. Распределение воздушных выключателей 500 кВ по годам эксплуатации

Анализ взаимосвязи между отказами выключателей и их сроком эксплуатации был выполнен преимущественно для воздушных выключателей 500 кВ (их 23% общего числа воздушных выключателей 110–750 кВ), так как на них пришлось 52% всех их отказов. В распределении отказов выделяется зона приработки оборудования (рис.1), имеющая большую продолжительность в 57 лет. Поэтому лишь с условностью можно говорить о раннем проявлении отказов. Так же обращает внимание некоторая цикличность, проявляющаяся «всплесками» отказов выключателей в определенные периоды.

В начальной зоне (зона приработки) на рис.14 – количество отказов достигает 10%/год, т.е. в пять раз больше, чем в зоне нормальной эксплуатации. На первые три года эксплуатации приходится четверть всех отказов выключателей, а на первые пять лет – почти 40%. Большое количество отказов выключателей в начальной зоне приработки заставляет обратить пристальное внимание на состояние работ по приемо-сдаточным испытаниям оборудования. Недопустимо, когда на первые годы эксплуатации приходится до 40% всех отказов выключателей.

Таким образом, установлено, что параметр потока отказов коммутационного оборудования имеет объемную структуру, кроме того, зависящую от срока эксплуатации оборудования, и приводит к многократным разбросам значений рассматриваемого параметра: в 26 раз по компонентам и в 45 раз по сроку эксплуатации. Это говорит о том, что более предпочтительно принимать во внимание полный состав компонентов в структуре отказа, а не уточнять отдельные влияющие факторы в моделях отказа (например, по состоянию выключателей, в котором происходят отказы, или событиям, к ним приводящим, а так же по последствиям), на чем концентрировались исследования последних нескольких десятилетий.

Выполнен анализ отказов систем сборных шин 110500 кВ на рассматриваемых подстанциях 330–750 кВ (см. выше) за 12-ти летний период 19932004 гг. Сопоставлена структура отказов с ранее полученными показателями надежности за предшествующий 15-ти летний период 1978–1992 гг. Структура отказов сборных шин приведена в табл.9.

Таблица 9. Структура отказов систем сборных шин

Причина отказов сборных шин

Данные за 1978–1992 гг. по РУ (%) напряжем (кВ):

Данные за 19932004 гг. РУ (%) напряжем (кВ):

220

500

110

220

500

Отказы шинных разъединителей

25,0

15,8

38,9

22,2

23,0

Отказы в ячейках трансформаторов напряжения

32,5

10,5

5,6

33,3

Отказы собственно ошиновки

15,0

5,3

33,3

27,8

38,5

Ошибочное включение разъединителя на заземление

12,5

5,3

5,6

11,1

Неисправности устройств РЗА, отказы во вторичных цепях

10,0

63,1

16,6

5,6

38,5

Ошибки проектирования

2,5

Неустановленные причины

2,5

Итого

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Погашения подстанций 500 кВ из-за отказов на сборных шинах 110220 кВ преимущественно связаны с тем, что на них использованы схемы с двумя системами сборных шин. В таких схемах на каждом присоединении присутствуют развилки из двух шинных разъединителей. Поэтому часть отказов приводит к неустраненным КЗ, одновременно затрагивающим обе системы сборных шин. Ситуация усугубляется еще и тем, что шинные разъединители выполняют оперативные функции. Это так же увеличивает количество отказов, приводящих к одновременному погашению обеих систем сборных шин.

В целом 2228% отказов привело к одновременному погашению обеих систем сборных шин 110220 кВ. Аналогичная картина наблюдалась и в период 1978–1992 гг. (27,5%). Накопленные за 27 лет эксплуатации данные показывают стабильные отрицательные результаты с позиций эксплуатационной надежности электроустановок. Согласно им примерно четверть отказов на сборных шинах 110220 кВ в схемах коммутации, выполненных по схеме с двумя системами сборных шин с обходной, приводят к полному погашению крупнейших подстанций 500 кВ страны. Указанное еще раз подтверждает, что при их проектировании необходимо стремиться к использованию в РУ 110220 кВ схемы с одной секционированной системой сборных шин и с обходной системой шин и ограничить применение схемы с двумя системами сборных шин.

Глава четвертая. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МОДЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ КОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Выполнена сравнительная оценка моделей надежности коммутационного оборудования на примере типовых схем РУ электростанций. Определены экономические последствия из-за ненадежности схем, используя полученные модели надежности рассматриваемого оборудования, в которых отказы дифференцированы по различным влияющим факторам. Проанализированы диапазоны изменения удельных ущербов из-за ненадежности схем, в том числе с учетом зарубежного опыта. Исследована чувствительность результатов оценки надежности на выбор предпочтительного варианта схемы.

Показано влияние параметров надежности систем сборных шин на технико-экономические показатели схем с одной секционированной и с двумя системами сборных шин с обходной системой шин электростанций.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»