Надежность систем электроснабжения и разные типы отказов

Инженерный метод расчета относится к графоаналитическим методам. Этот метод применяется в тех случаях, когда анализируется надежность сложной системы, состоящей из элементов, вся информация о показателях надежности и структуре которых известна.

Рассматриваемые схемы систем электроснабжения состоят из элементов: линии электропередачи, трансформаторы, выключатели, отделители, разъединители, автоматические выключатели и т.д. Под узлами схемы понимаются физические пункты систем электроснабжения, которые непосредственно связаны не менее чем с тремя направлениями передачи энергии, т.е. обычно это сборные шины или секции распределительных устройств и т. д.

При эксплуатации систем электроснабжения наблюдается появление так называемых цепочечных аварий из-за последовательного отказа в срабатывании нескольких выключателей при отключении повреждений.

Из наибольшего появления отказов можно выделить следующие виды отказов элементов схемы: отказ типа «короткое замыкание», отказ типа «обрыв цепи» и «отказ в срабатывании» (скрытый отказ), все остальные отказы встречаются на порядок реже.

1. Отказ типа «короткое замыкание». Такой вид отказа может происходить во всех элементах схемы, через которые проходит ток нагрузки в нормальном режиме работы. Короткие замыкания в таких элементах отключаются релейной защитой, при воздействии ее на коммутационный аппарат (выключатель), основной защитой данной зоны, либо резервной с выдержкой времени. Перекрытие изоляции в самом коммутационном аппарате в этих расчетах не учитываем, так как такие повреждения встречаются на порядок реже, чем короткое замыкание в защищаемых этими коммутационными аппаратами элементах сети.

2. Отказ выключателя типа «обрыв цепи». К таким отказам будем относить автоматические отключения выключателей в результате повреждений, а также ложные отключения выключателей в результате действия релейной защиты, которые ликвидируются путем ручных переключений.

3. Отказ выключателя в срабатывании. Эти отказы выявляются в результате профилактических осмотров выключателей: привода, катушки отключения, дугогасительной камеры, контактной системы, оценивается возможность перекрытия изоляции при внешних и внутренних перенапряжениях, проверяются пути утечки тока. Производится осмотр релейных защит, контактов самих реле. Проверяются уставки защит, цепи оперативного питания, работа устройства автоматического повторного включения (АПВ), устройства автоматического ввода резерва (АВР) и т.д.

Второй и третий тип отказов проявляется в срабатывании защитных коммутационных аппаратов.

Ввиду того, что отказ защитного коммутационного аппарата типа "обрыв цепи" и отказ в срабатывании, события независимые, несовместные, а также по-разному действуют на рассматриваемый узел нагрузки (секция шин, либо отдельно взятый потребитель), то для оценки надежности электроснабжения узла нагрузки составляются две логические схемы замещения.