इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि पॉवर सिस्टमची विश्वासार्हता

विश्वासार्हतेच्या मूलभूत संकल्पना आणि व्याख्या

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या ऑपरेशनच्या विविध पैलूंशी विश्वासार्हता जवळून संबंधित आहे. विश्वासार्हता - विशिष्ट कार्ये करण्यासाठी ऑब्जेक्टची मालमत्ता, विशिष्ट मर्यादेत त्याच्या कार्यप्रदर्शन निर्देशकांची मूल्ये वेळेवर राखून, विशिष्ट पद्धती आणि वापराच्या अटींशी संबंधित, देखभाल, दुरुस्ती, स्टोरेज आणि वाहतूक.

वीज पुरवठा प्रणालीच्या दृष्टीने विश्वासार्हता: स्वीकार्य मर्यादेत सतत वीजपुरवठा त्याच्या गुणवत्तेचे निर्देशक आणि लोक आणि पर्यावरणासाठी धोकादायक परिस्थिती दूर करणे. या प्रकरणात, ऑब्जेक्टने कार्य केले पाहिजे.

अंडरऑपरेबिलिटी म्हणजे इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या घटकांची अशी स्थिती, ज्यामध्ये ते मानक आणि तांत्रिक दस्तऐवजीकरणाद्वारे स्थापित केलेल्या मर्यादेत निर्दिष्ट पॅरामीटर्सची मूल्ये राखून निर्दिष्ट कार्ये करण्यास सक्षम असतात.या प्रकरणात, घटक पूर्ण करू शकत नाहीत, उदाहरणार्थ, देखावा संबंधित आवश्यकता.

उपकरणांच्या अपयशाचा समावेश असलेल्या घटनेला नकार म्हणतात... अपयशाची कारणे डिझाइन, उत्पादन आणि दुरुस्ती दोष, ऑपरेटिंग नियम आणि नियमांचे उल्लंघन, नैसर्गिक पोशाख प्रक्रिया असू शकतात. अयशस्वी होण्याच्या क्षणापर्यंत विद्युत उपकरणांच्या मुख्य पॅरामीटर्सच्या बदलाच्या स्वरूपानुसार, ते अचानक आणि हळूहळू अपयशांमध्ये वेगळे केले जातात.

अचानक अपयशाला अपयश असे म्हणतात जे एक किंवा अधिक मूलभूत पॅरामीटर्समध्ये अचानक तीव्र बदल (केबल आणि ओव्हरहेड लाइनचे फेज ब्रेकडाउन, डिव्हाइसेसमधील संपर्क कनेक्शन इ.) मध्ये अचानक बदल झाल्यामुळे उद्भवते.

क्रमिक नुकसानास असे नुकसान म्हणतात जे पॅरामीटर्समध्ये दीर्घ, हळूहळू बदल झाल्यामुळे उद्भवते, सामान्यत: वृद्धत्व किंवा पोशाख (केबल, मोटर्सच्या इन्सुलेशन प्रतिरोधकतेचे बिघडणे, संपर्क कनेक्शनच्या संपर्क प्रतिरोधकतेमध्ये वाढ इ.). त्याच वेळी, प्रारंभिक पातळीच्या तुलनेत पॅरामीटरमधील बदल अनेक प्रकरणांमध्ये मोजण्याचे साधन वापरून रेकॉर्ड केले जाऊ शकतात.

अचानक आणि हळूहळू अपयश यात काही मूलभूत फरक नाही. बहुतेक प्रकरणांमध्ये अचानक अपयश हे हळूहळू, परंतु निरीक्षणापासून लपलेले, पॅरामीटर्समधील बदल (उदाहरणार्थ, स्विच कॉन्टॅक्ट्सच्या मेकॅनिकल असेंब्लीचे परिधान) परिणाम असतात, जेव्हा त्यांचा नाश अचानक घटना म्हणून समजला जातो.

उलट न करता येण्याजोगे अपयश हे कार्यक्षमतेचे नुकसान दर्शवते… मधूनमधून — एखाद्या वस्तूचे वारंवार स्वत:चे निर्मूलन करणारे अपयश.जर एखाद्या वस्तूचे अपयश दुसर्या वस्तूच्या अपयशामुळे होत नसेल तर ते स्वतंत्र मानले जाते, अन्यथा - अवलंबून असते.

अपूर्णता किंवा प्रस्थापित डिझाईन नियम आणि नियमांचे उल्लंघन केल्यामुळे होणारे अपयश याला स्ट्रक्चरल म्हणतात... दुरुस्ती उपक्रमामध्ये केलेल्या वस्तूच्या उत्पादनाच्या किंवा दुरुस्तीच्या स्थापित प्रक्रियेच्या अपूर्णतेमुळे किंवा उल्लंघनामुळे उद्भवलेले अपयश — उत्पादन … प्रस्थापित नियमांचे किंवा ऑपरेशनच्या अटींचे उल्लंघन केल्यामुळे अयशस्वी होणे — ऑपरेशनल... नाकारण्याचे कारण — दोष.

विश्वसनीयता ही इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि पॉवर सिस्टमच्या गुणधर्मांपैकी एक आहे जी केवळ ऑपरेशन दरम्यान स्वतः प्रकट होते. विश्वासार्हता डिझाइन दरम्यान परिभाषित केली जाते, उत्पादनादरम्यान सुनिश्चित केली जाते, ऑपरेशन दरम्यान वापरली जाते आणि देखभाल केली जाते.

विश्वासार्हता ही एक जटिल मालमत्ता आहे, जी, विद्युत प्रतिष्ठापनांच्या वैशिष्ट्यांवर आणि त्याच्या ऑपरेशनच्या अटींवर अवलंबून असू शकते: विश्वासार्हता, टिकाऊपणा, देखभाल, स्वतंत्रपणे किंवा विशिष्ट संयोजनात, इलेक्ट्रिकल प्रतिष्ठापनांसाठी आणि त्याच्या वैयक्तिक घटकांसाठी. .

कधीकधी विश्वासार्हता विश्वासार्हतेशी समतुल्य केली जाते (या प्रकरणात, विश्वासार्हता "संकुचित अर्थाने" मानली जाते).

विश्वसनीयता - विशिष्ट कालावधीसाठी सतत कार्यक्षमता राखण्यासाठी तांत्रिक माध्यमांची मालमत्ता. घटकांची विश्वासार्हता, त्यांची कनेक्शन योजना, स्ट्रक्चरल आणि फंक्शनल वैशिष्ट्ये आणि ऑपरेटिंग परिस्थिती यावर अवलंबून, इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या विश्वासार्हतेचा हा सर्वात महत्वाचा घटक आहे.

टिकाऊपणा - देखभाल आणि दुरुस्तीच्या स्थापित प्रणालीसह मर्यादा स्थिती येईपर्यंत सेवेत राहण्यासाठी तांत्रिक साधनांची मालमत्ता.

विचाराधीन प्रकरणात, तांत्रिक माध्यमांची मर्यादा स्थिती त्यांच्या पुढील कार्याच्या अशक्यतेद्वारे निर्धारित केली जाते, जी एकतर कार्यक्षमतेत घट झाल्यामुळे किंवा सुरक्षा आवश्यकतांमुळे किंवा अप्रचलिततेच्या प्रारंभामुळे होते.

देखभाल - तांत्रिक साधनांची मालमत्ता, जी हानीची कारणे शोधण्यासाठी आणि देखभाल आणि दुरुस्तीद्वारे त्यांचे परिणाम काढून टाकण्यासाठी अनुकूलता आहे.

देखरेख हे इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या बहुतेक घटकांचे वैशिष्ट्य आहे आणि ऑपरेशन दरम्यान दुरुस्ती न केलेल्या घटकांसाठीच अर्थ नाही (उदाहरणार्थ, ओव्हरहेड लाइन्सचे इन्सुलेटर (एचव्ही)).

चिकाटी - साठवण आणि वाहतूक दरम्यान सेवाक्षम (नवीन) आणि सेवायोग्य स्थिती सतत राखण्यासाठी तांत्रिक साधनांची मालमत्ता. पीपी घटकांचे संरक्षण हे स्टोरेज आणि वाहतूक परिस्थितीच्या नकारात्मक प्रभावांना तोंड देण्याच्या क्षमतेद्वारे दर्शविले जाते.

विश्वासार्हतेच्या परिमाणवाचक निर्देशकांची निवड पॉवर उपकरणाच्या प्रकारावर अवलंबून असते. इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सचे ते घटक ज्यांचे नुकसान झाल्यास कार्यप्रदर्शन ऑपरेशन दरम्यान पुनर्संचयित केले जाऊ शकत नाही (वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर, केबल इन्सर्ट इ.) त्यांना नॉन-रिकव्हरेबल म्हणतात.

पुनर्प्राप्त करण्यायोग्य अशी उत्पादने आहेत ज्यांचे नुकसान झाल्यास कार्यप्रदर्शन ऑपरेशन दरम्यान पुनर्संचयित करणे आवश्यक आहे. अशा उत्पादनांची उदाहरणे म्हणजे इलेक्ट्रिकल मशीन, पॉवर ट्रान्सफॉर्मर इ.

पुनर्निर्मित उत्पादनांची विश्वासार्हता त्यांच्या विश्वासार्हता, टिकाऊपणा, देखभाल आणि स्टोरेजद्वारे निर्धारित केली जाते आणि नूतनीकरण न करता येणार्‍या उत्पादनांची विश्वासार्हता त्यांच्या विश्वासार्हता, टिकाऊपणा आणि स्टोरेजद्वारे निर्धारित केली जाते.

विद्युत प्रतिष्ठापन घटकांच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम करणारे घटक

विजेचे परिवर्तन, प्रसारण आणि वितरणासाठी वापरल्या जाणार्‍या इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये मोठ्या संख्येने घटक असतात ज्यांचे चार गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: पर्यावरणीय प्रभाव, ऑपरेशनल, अपघाती, डिझाइन आणि इंस्टॉलेशन त्रुटी.

पर्यावरणीय घटक, जेथे विद्युत प्रतिष्ठापनांचे घटक कार्य करतात, त्यात वादळाची तीव्रता आणि वारा क्रियाकलाप, बर्फाचे साठे, अतिवृष्टी, पर्जन्यवृष्टी, दाट धुके, दंव, दव, सौर विकिरण आणि इतरांचा समावेश होतो. बहुतेक पर्यावरणीय घटक हवामान संदर्भ पुस्तकांमध्ये सूचीबद्ध आहेत.

ट्रान्स्फर डिव्हाइसेसच्या संदर्भात - सर्व व्होल्टेज वर्गांच्या ओव्हरहेड लाइन्स - त्यांच्या नुकसानास कारणीभूत ठरणारे सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण घटक म्हणजे पावसाचे सरी, पर्जन्य, दाट धुके, दंव आणि दव आणि खुल्या प्रकारच्या इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सवर स्थापित पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, हे घटक. पर्यावरणामध्ये सौर ऊर्जा, किरणोत्सर्ग, वातावरणाचा दाब, सभोवतालचे तापमान (स्थान श्रेणी आणि हवामान परिस्थितीशी जवळून संबंधित घटक) यांचा समावेश होतो.

सर्व व्होल्टेज वर्गांच्या ओपन-टाइप इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या घटकांच्या ऑपरेशनचे वैशिष्ट्य म्हणजे सर्व घटकांचे बदल, उदाहरणार्थ, तापमानात + 40 ± ते -50 ± C पर्यंत बदल.आपल्या देशाच्या प्रदेशात गडगडाटी वादळाच्या तीव्रतेतील चढ-उतार दर वर्षी 10 ते 100 किंवा त्याहून अधिक गडगडाटी तासांमध्ये बदलतात.

बाह्य हवामान घटकांच्या प्रभावामुळे ऑपरेशन दरम्यान दोष दिसून येतात: ट्रान्सफॉर्मर आणि ऑइल सर्किट ब्रेकरमध्ये तेल ओले करणे, टाकीमधील इन्सुलेशन ओले करणे आणि तेल स्विचच्या ट्रॅव्हर्सचे इन्सुलेशन, बुशिंग फ्रेम ओले करणे, नाश बर्फाखाली बुशिंग्जचे सपोर्ट आणि इन्सुलेटर, वाऱ्याचा भार इ. म्हणून, प्रत्येक हवामान क्षेत्रासाठी, इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनच्या ऑपरेशन दरम्यान, पर्यावरणीय घटक विचारात घेणे आवश्यक आहे.

ऑपरेशनल घटकांमध्ये इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन घटकांचे ओव्हरलोडिंग, शॉर्ट-सर्किट प्रवाह (ओव्हरकरंट), विविध प्रकारचे ओव्हरव्होल्टेज (आर्सिंग, स्विचिंग, रेझोनान्स इ.) यांचा समावेश होतो.

तांत्रिक ऑपरेशनच्या नियमांनुसार, ओव्हरहेड लाईन्स 10 - 35 केव्ही वेगळ्या तटस्थ असलेल्या सिंगल-फेज अर्थ फॉल्टच्या उपस्थितीत कार्य करू शकतात आणि त्यांच्या काढण्याचा कालावधी प्रमाणित नाही. या ऑपरेटिंग परिस्थितींमध्ये, ब्रँच्ड डिस्ट्रिब्युशन नेटवर्कमधील आर्किंग फॉल्ट हे कमकुवत इन्सुलेशन अपयशाचे मुख्य कारण आहेत.

पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, सर्वात संवेदनशील ऑपरेशनल घटक म्हणजे त्यांचे ओव्हरलोड, विद्युत् प्रवाहांद्वारे शॉर्ट-सर्किटवर विंडिंग्सवरील यांत्रिक शक्ती. ऑपरेटिंग घटकांमध्ये एक महत्त्वपूर्ण स्थान कर्मचार्‍यांची पात्रता आणि त्यासोबतचे परिणाम (कर्मचार्‍यांच्या चुका, खराब दर्जाची दुरुस्ती आणि देखभाल इ.) द्वारे व्यापलेले आहे.

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या विश्वासार्हतेवर अप्रत्यक्षपणे परिणाम करणार्‍या घटकांच्या गटामध्ये डिझाइन आणि इंस्टॉलेशन त्रुटींचा समावेश होतो: डिझाइन दरम्यान मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन न करणे, विश्वासार्हतेच्या आवश्यकतांचे पालन न करणे, 10 - 35 केव्ही नेटवर्कमधील कॅपेसिटिव्ह प्रवाहांच्या परिमाणाचे पालन न करणे आणि नेटवर्कच्या विकासादरम्यान त्यांची भरपाई, विद्युत प्रतिष्ठापन घटकांचे निम्न-गुणवत्तेचे उत्पादन, स्थापना दोष इ.

ऑपरेशनमध्ये इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम करणारे घटकांचे एक लहान गट अपघाती घटक आहेत: सपोर्टवर वाहतूक आणि कृषी मशीनची टक्कर, ओव्हरहेड लाईन्सखाली चालत्या वाहनाचा ओव्हरलॅप, तारांचा व्यत्यय इ.

ग्राहकांना वीज पुरवठ्याची विश्वासार्हता

अशा प्रणाली तयार करणे तांत्रिकदृष्ट्या शक्य आहे, आणि ज्या अयशस्वी होतात त्या क्वचितच घडतात (एक परिपूर्ण टॉनिक सेवा प्रणालीसह अत्यंत विश्वासार्ह घटक, एकाधिक कटांसह सर्किट्सचा वापर इ.). परंतु अशा प्रणालींच्या निर्मितीसाठी वाढीव गुंतवणूक आवश्यक असेल. आणि ऑपरेटिंग खर्च. म्हणून, विश्वासार्हता आर्थिक पैलू सुधारण्यासाठी उपाय आहेत: ते जास्तीत जास्त साध्य करण्यायोग्य विश्वासार्हतेसाठी प्रयत्न करीत नाहीत, परंतु प्रत्येक तांत्रिक आणि आर्थिक निकषांनुसार इष्टतम तर्कसंगततेसाठी प्रयत्न करतात.

मानक डिझाइन सोल्यूशन्ससाठी PUE विश्वासार्हतेच्या गणनेची आवश्यकता नाही: वीज पुरवठ्याच्या विश्वासार्हतेच्या दृष्टीने ऊर्जा ग्राहकांना श्रेणी हायलाइट केल्या जातात (सामान्यत: ते वीज अपयशामुळे झालेल्या नुकसानीच्या प्रमाणात भिन्न असतात), ज्यासाठी नेटवर्क्सची अनावश्यकता (स्वतंत्र स्त्रोतांची संख्या) आणि आपत्कालीन ऑटोमेशनची उपस्थिती (विद्युत अपयशाचा स्वीकार्य कालावधी).

वीज पुरवठ्याची विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्याच्या दृष्टीने, PUE विद्युत ग्राहकांना तीन श्रेणींमध्ये विभागते: पहिला, दुसरा आणि तिसरा. विश्वासार्हतेच्या दृष्टीने एक किंवा दुसर्या श्रेणीमध्ये इलेक्ट्रिकल रिसीव्हरची नियुक्ती नियामक दस्तऐवजीकरणाच्या आधारे, तसेच प्रकल्पाच्या तांत्रिक भागामध्ये (म्हणजे, ते डिझाइन अभियंत्यांद्वारे निर्धारित केले जाते) असणे आवश्यक आहे.

प्रत्येक श्रेणीच्या वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक तपशीलांसाठी, येथे पहा: इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सची वीज पुरवठा विश्वसनीयता श्रेणी