8. Надежность систем электроснабжения

8.1. Основные понятия и определения

Надежность систем электроснабжения (СЭС) - это свойство СЭС выполнять заданные функции, сохраняя показатели режимов в заданных условиях эксплуатации. При анализе надежности устройства систем электроснабжения разделяются на объекты и элементы. Под объектом понимают устройство определенного целевого назначения. Элемент - это часть объекта, надежность которого изучается независимо от надежности составляющих его компонентов. Деление СЭС на объекты и элементы условно и определяется уровнем детализации решаемой задачи. Одни и те же физические объекты могут рассматриваться самостоятельно или разделяться на части. Например, при анализе надежности всей СЭС ее рассматривают как объект, а линии электропередачи (ЛЭП), трансформаторы, выключатели и другое оборудование рассматривают как отдельные элементы. При анализе надежности линии электропередачи ее рассматривают как объект, состоящий из отдельных элементов (опор, гирлянд изоляторов, проводов и др.).

При оценке надежности СЭС используются понятия безотказности, долговечности и ремонтопригодности.

Безотказность - это свойство объектов СЭС непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

Долговечность - это свойство объектов СЭС сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания. Предельное состояние объектов СЭС определяется невозможностью их дальнейшей эксплуатации.

Ремонтопригодность - это свойство объектов СЭС, заключающееся в их приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранения их последствий.

Одним из основных понятий теории надежности является отказ, т.е. нарушение работоспособности объекта или входящих в его состав элементов. До наступления отказа объект находится в работоспособном состоянии, в котором он способен выполнять все или часть заданных функций. В результате отказа объект переходит в неработоспособное состояние, в котором он не способен выполнять заданные функции.

Отказы происходят вследствие изменения параметров объекта или входящих в его состав элементов под влиянием воздействующих факторов. Различают внезапные и постепенные отказы.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением параметров устройства. Внезапный отказ возникает в результате внешних воздействий, превышающих уровни, установленные нормативной документацией. Например, электрической пробой изоляции кабеля вследствие воздействия на нее повышенного напряжения приводит к внезапному отказу.

Постепенный отказ характеризуется медленным изменением параметров объектов и элементов СЭС. Например, медленное снижение электрической прочности изоляции трансформатора вследствие повышенного нагрева из-за перегрузки трансформатора приводит к постепенному отказу.

Оценка надежности СЭС производится с использованием методов теории вероятности и математической статистики. Действительно, при самых детальных расчетах нельзя точно установить момент времени, когда произойдет отказ, можно лишь установить вероятность появления отказа. Вероятность появления отказов определяется на основе статистических данных, полученных в результате статистических испытаний и опыта эксплуатации объектов и элементов СЭС.