Keandalan dalam industri tenaga listrik — konsep dasar dan definisi

Apa itu keandalan

Keandalan dalam pengoperasian peralatan listrik dari sistem catu daya adalah salah satu faktor terpenting yang berdampak signifikan pada indikator ekonomi kompleks energi di negara ini.

Biaya gangguan catu daya jika terjadi penghentian darurat merupakan bagian penting dari total biaya produksi dan pemasangan jaringan catu daya, dan bagi penduduk, kecelakaan seperti itu menyebabkan guncangan moral yang hebat. Dalam hal ini, masalah peningkatan metode pengoperasian peralatan listrik dalam sistem catu daya pada tingkat yang berbeda sangat relevan. Oleh karena itu, ciri industri tenaga listrik modern adalah persyaratan yang meningkat untuk keandalan catu daya dan kualitas daya.

Peramalan keandalan fasilitas sistem tenaga serta pengembangan strategi dan perencanaan, peningkatan dan perbaikan peralatan listrik adalah tugas prioritas negara.Pendekatan modern untuk memecahkan pertanyaan-pertanyaan ini didasarkan pada penerapan metode teori reliabilitas dan optimalisasi pengoperasian objek teknologi yang kompleks.

Keandalan dibangun ke dalam desain, dijamin selama manufaktur, dan dikeluarkan selama operasi. Perlu diingat bahwa indikator keandalan memungkinkan Anda menilai keadaan objek rata-rata. Ini mengarah pada fakta bahwa dalam satu kasus nilai yang diremehkan diperoleh, dan di kasus lain - nilai yang ditaksir terlalu tinggi. Diagnostik teknis memungkinkan Anda menilai kondisi objek tertentu. Pengetahuan tentang keadaan objek yang sebenarnya disediakan melalui kontrolnya — pemantauan.

Saat mendesain, instalasi listrik yang dibuat harus disesuaikan ke diagnosis dan pemulihan, selama produksi—operasional dan selama operasi—untuk memastikan pemeliharaan kondisi operasional. Metode dan alat diagnostik adalah alat untuk mempertahankan keandalan yang diberikan.

Memahami dasar-dasar teori keandalan dan diagnostik teknis, pengenalan metode dan sarana diagnostik elemen berkontribusi pada pengambilan keputusan yang benar dalam desain dan pengoperasian peralatan listrik dalam sistem catu daya.

Instalasi listrik dianggap sebagai suatu benda, yang dipahami sebagai sekumpulan mesin, perangkat, saluran listrik ( saluran listrik ), dimaksudkan untuk produksi, transformasi, transmisi, distribusi energi listrik dan konversinya menjadi jenis energi lain.

Pembangkit listrik meliputi: generator, transformator daya, autotransformator, reaktor, transformator tegangan dan arus, saluran listrik, perangkat distribusi, seluruh gardu transformator (KTP), jaringan distribusi, motor listrik, kapasitor, peralatan otomasi dan proteksi, berbagai penerima energi.

Konsep dasar dan definisi

Analisis seperangkat istilah yang direkomendasikan untuk keandalan sistem tenaga menunjukkan bahwa jika, untuk menggambarkan keandalan elemen-elemen sistem tenaga dan jaringan listriknya, formulasi dalam istilah yang diusulkan sepenuhnya menggambarkan sifat-sifat listrik dan kelistrikan secara memadai. peralatan jaringan sebagai elemen, kemudian untuk menggambarkan keandalan sistem tenaga sebagai suatu sistem, istilah-istilah ini tidak lengkap dan terkadang bahkan mendistorsi esensi teknologi dari sistem yang dijelaskan.

Kata-kata yang diadopsi: Keandalan — properti objek untuk melakukan fungsi yang ditentukan, mempertahankan nilai indikator kinerjanya dari waktu ke waktu dalam batas yang ditetapkan, sesuai dengan mode dan kondisi penggunaan, pemeliharaan, perbaikan, penyimpanan, dan transportasi yang ditentukan.

Oleh karena itu, rumusan yang lebih lengkap tentang "keandalan sistem tenaga" terdengar seperti ini: "Menurut ketentuan dasar teori keandalan, keandalan pengoperasian sistem tenaga harus dipahami sebagai propertinya untuk mempertahankan kemampuan untuk melakukan fungsi yang dimaksud dalam interval waktu apa pun, terlepas dari pengaruh kondisi eksternal. «

Catu daya yang andal mengharuskan semua elemen instalasi listrik, termasuk generator, trafo, pengumpan, otomasi, peralatan proteksi dan distribusi, beroperasi dengan lancar. Setiap elemen instalasi listrik berkontribusi pada keandalan catu daya.

Keandalan catu daya — milik instalasi listrik untuk menyediakan energi listrik kepada konsumen menurut kategorinya… Menurut kondisi keandalan catu daya, semua pengguna dibagi menjadi tiga kategori.

Penerima listrik kategori I — penerima listrik, gangguan catu daya yang dapat menyebabkan bahaya bagi kehidupan manusia, kerusakan peralatan dasar yang mahal, cacat pada produk massal, gangguan fungsi elemen layanan publik yang sangat penting. Kelompok khusus penerima listrik dibedakan dari komposisi kategori ini, yang pengoperasiannya terus-menerus diperlukan untuk kelancaran penghentian produksi guna mencegah ancaman terhadap nyawa manusia, ledakan, kebakaran, dan kerusakan pada peralatan mahal.

Penerima listrik kategori II — penerima listrik, gangguan catu daya yang menyebabkan kekurangan produk secara massal, penghentian mekanisme kerja dan transportasi industri, gangguan aktivitas normal sejumlah besar orang.

Penerima listrik kategori III — semua penerima listrik lainnya yang tidak memenuhi definisi kategori I dan II.

Di bidang sistem catu daya, keandalan dipahami sebagai pasokan listrik yang berkelanjutan dalam batas indikator kualitas yang diizinkan dan mengesampingkan situasi yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Dalam hal ini, objek harus berfungsi.

Operabilitas — kondisi elemen peralatan listrik di mana mereka dapat menjalankan fungsi yang ditentukan, sambil mempertahankan nilai parameter utama dalam batas yang ditetapkan oleh dokumentasi normatif dan teknis. Dalam hal ini, elemen mungkin tidak memenuhi, misalnya, persyaratan yang berkaitan dengan penampilan.

Suatu peristiwa yang melibatkan kegagalan peralatan disebut penolakan… Penyebab kerusakan dapat berupa cacat yang dibuat selama desain dan perbaikan, pelanggaran aturan dan aturan operasi, proses keausan alami — berbagai jenis kerusakan dibedakan berdasarkan karakteristik klasifikasi yang berbeda (Tabel 1).

Tabel 1. Klasifikasi kerusakan

Berdasarkan sifat perubahan parameter utama peralatan listrik sebelum terjadinya kegagalan, kegagalan mendadak dan bertahap dibedakan.

Tiba-tiba — kerusakan yang terjadi sebagai akibat dari perubahan tajam yang tiba-tiba pada satu atau lebih parameter dasar, misalnya: kegagalan fase kabel dan saluran udara, putusnya sambungan kontak pada perangkat.

Perlahan-lahan disebut kerusakan yang terjadi sebagai akibat dari perubahan parameter secara bertahap dalam jangka panjang, biasanya karena penuaan atau keausan, misalnya: penurunan resistansi isolasi kabel, belitan motor, peningkatan resistansi kontak sambungan kontak. kasus, perubahan parameter dibandingkan dengan nilai awal dalam banyak kasus dapat direkam menggunakan alat ukur.

Tidak ada perbedaan mendasar antara kegagalan mendadak dan bertahap, karena kegagalan mendadak dalam banyak kasus adalah hasil dari perubahan bertahap, tetapi tersembunyi dari pengamatan, parameter (misalnya, keausan rakitan mekanis kontak sakelar), ketika kerusakannya dirasakan sebagai kejadian mendadak.

Penolakan total mencirikan objek tidak berfungsi yang tidak menjalankan salah satu fungsi yang ditentukan (tidak ada penerangan di dalam ruangan - semua lampu padam). Jika terjadi kerusakan sebagian, objek menjalankan beberapa fungsinya (beberapa lampu padam di dalam ruangan).

Kerusakan yang tidak dapat diperbaiki menunjukkan penurunan kinerja (terbakar sekering).

Dapat dibalik — Kegagalan objek a yang hanya dapat diperbaiki berulang kali (lampu neon menyala, lalu mati).

Mengganggu — berulang kali menghilangkan kerusakan pada suatu objek.

Jika kegagalan suatu objek bukan karena kegagalan objek lain, maka dianggap mandiri, jika tidak - kecanduan… Jika selama pemeriksaan ditemukan elemen yang rusak (isolasi kawat hancur), maka dianggap kegagalan secara eksplisit (jelas)… Jika selama pemeriksaan tidak memungkinkan untuk menentukan penyebab kegagalan pada peralatan listrik yang rusak, maka dianggap gagal tersembunyi (tersembunyi).

Kegagalan sebagai akibat dari pelanggaran standar desain yang ditetapkan disebut struktural sebagai akibat dari pelanggaran aturan operasi — operatif… Kerusakan yang terjadi sebagai akibat dari ketidaksempurnaan atau pelanggaran proses produksi atau perbaikan yang ditetapkan dari suatu objek yang dilakukan di fasilitas perbaikan — teknologi (produksi).

Alasan penolakan — cacat… Bedakan: kegagalan elemen objek kompleks (sekring putus di jaringan suplai apartemen), munculnya koneksi baru antar elemen (telah terjadi korsleting), pelanggaran komunikasi antar elemen (kabel kerusakan).

Keandalan dimanifestasikan hanya selama operasi. Bergantung pada spesifikasi instalasi listrik dan kondisi operasinya, keandalan (dalam arti luas istilah ini) dapat mencakup sekumpulan sifat seperti keandalan, daya tahan, pemeliharaan, penyimpanan secara terpisah atau dalam kombinasi tertentu, baik untuk instalasi listrik dan untuk elemen individualnya.

Dalam arti sempit, reliabilitas sama dengan reliabilitas (dalam “arti sempit”).

Keandalan — properti objek teknis untuk mempertahankan pengoperasian terus menerus selama beberapa waktu. Ini adalah komponen terpenting dari keandalan elemen instalasi listrik, tergantung pada keandalan elemen, skema sambungannya, karakteristik struktural dan fungsional, serta kondisi pengoperasian.

Ketahanan — milik objek teknis untuk tetap beroperasi sampai terjadinya keadaan batas dengan sistem pemeliharaan dan perbaikan yang ditetapkan.Untuk elemen instalasi listrik, keadaan batas ditentukan oleh ketidakmungkinan penggunaannya lebih lanjut, yang disebabkan oleh penurunan efisiensi, atau persyaratan keselamatan, atau timbulnya keusangan.

Mendukung — properti yang memungkinkan Anda mendeteksi dan mencegah penyebab kerusakan, serta menghilangkan konsekuensinya melalui pemeliharaan dan perbaikan. Pemeliharaan mencirikan sebagian besar elemen pembangkit listrik dan tidak masuk akal hanya untuk elemen yang tidak diperbaiki selama operasi (misalnya, isolator saluran udara).

Kegigihan — properti objek teknis untuk terus mempertahankan kondisi yang dapat diservis (baru) ATAU dapat diservis selama penyimpanan dan transportasi Pelestarian elemen instalasi listrik dicirikan oleh kemampuannya untuk menahan efek negatif dari kondisi penyimpanan dan transportasi.

Pilihan indikator keandalan kuantitatif tergantung pada jenis peralatan listrik. Tidak dapat dipulihkan adalah elemen pembangkit listrik, yang kinerjanya jika terjadi kegagalan tidak dapat dipulihkan selama operasi (trafo arus, sisipan kabel). Keandalan mereka dicirikan oleh keandalan, daya tahan, dan pelestarian.

Dapat dipulihkan — objek yang pengoperasiannya jika terjadi kerusakan dapat dipulihkan selama pengoperasian. Contohnya termasuk mesin listrik dan transformator daya. Keandalan produk remanufaktur disebabkan oleh keandalan, daya tahan, pemeliharaan, dan penyimpanannya.