Безбереж’єв Ю.В.
Національний технічний університет України «КПІ»
ВИЗНАЧЕННЯ
КОМУТАЦІЙНОГО РЕСУРСУ ВИСОКОВОЛЬТНИХ ВИМИКАЧІВ
Cистема технічного
обслуговування (ТО) і ремонту високовольтних вимикачів, що існує на
сьогоднішній день, не в повній мірі відповідає вимогам ефективної організації
робіт. Вона орієнтована на проведення оглядів і ремонтів через попередньо
визначені інтервали часу. Термін роботи вимикачів до проведення огляду, ТО і
ремонтів визначається інструкціями заводу-виробника, або уточнюється розрахунковим
шляхом на основі математичної обробки статистичних даних по відмовам як
елементів вимикача та і вимикача в цілому.
Положення
ускладнюється недостанім фінансуванням робіт по технічному обслуговуванню і
ремонту вимикачів. В найбільшій мірі це стосується функціонування масляних
вимикачів за наступними причинами: масляні вимикачі найбільш багато чисельні в
сучасних електроенергетичних системах; більшість масляних вимикачів вже
практично спрацювали свій ресурс.
Для планування проведення діагностування
технічного стану ремонтних робіт важливо мати дані про механічний і
комутаційний ресурс вимикачів. В [1] докладно висвітлені основні положення методики оцінки
залишкового ресурсу вимикача при відомих значеннях комутованого струму
(кількість комутацій). Але як показано в [2] на практиці в електроенергетичних
системах в більшості випадків відсутні датчики, які фіксують короткі замикання
(КЗ) і їх параметри (відомості про величину
струму КЗ і кількість комутацій вимикача).
Ця інформація може бути отримана за
допомогою аналізаторів аварійних режимів або фіксуючих приладів на
електроустановках. При їх використанні оцінка залишкового ресурсу вимикачів
спрощується і виконується за методикою викладеною в [2] шляхом підсумування спрацьованого
ресурсу після виконання кожного КЗ. На практиці у вітчизняних
електроенергетичних системах аналізатори аварійних режимів і лічильників КЗ
необхідного розповсюдження не одержали. Тому інформація про величину
комутаційних струмів і кількість комутацій може бути одержана розрахунковим шляхом на основі аналізу і
обробки статистичних даних про КЗ в електропередачі і електрообладнанні.
Якщо відома ймовірна кількість КЗ за рік
з даними значеннями струму, то спрацювання ресурсу вимикача за рік
визначається:

де Nкз, N´кз, Nкзі, N´кзі – загальна кількість КЗ вимикача зі струмами І*віді та І´віді відповідно і
число відключень; А,В,А’,В’ – постійні
коефіцієнти.
Спрацювання
ресурсу і залишковий ресурс вимикача за зададану кількість років експлуатації
визначається [3]:
![]()
Зазвичай
після планово-відновлювальних ремонтів технічний стан електрообладнання не
повертається до початкової якості. Тому при розрахунку спрацьованого ресурсу
після ремонту вимикача необхідно врахувати якість Qв проведення
ремонту.
В
першому наближенні величину Qв доцільно визначати відношенням середнього терміну безвідмовної роботи
електрообладнання (вимикача), яке вийшло з ремонту до аналогічної
характеристики для нового електрообладнання.
Якщо число комутацій
вимикача в залежності від терміну експлуатації визначити з виразу N1=Nk1*Tр, де
NK1- число комутацій за одиницю часу; Tр
– періодичність ремонтів, то для завдання якості проведеного ремонту Qв і
числа m періодичних ремонтів,
відрахування спрацьованого ресурсу вимикача після ремонту слід починати не з
нуля, а з моменту часу:
![]()
Для двох ремонтів з рівнем якості проведення Qв кількість комутацій визначається з
виразу:
![]()
Відповідно
для m ремонтів:
![]()
Спрацьований ресурс за
термін експлуатації t
для випадку
визначається:
.
Висновок. Перехід
до обслуговування високовольтних вимикачів
«за станом» потребує
проведення діагностування технічного стану і точного визначення комутаційного і
механічного ресурсу. Для підвищення достеменності
визначення спрацьованого комутаційного ресурсу вимикачів розроблена математична
модель, що враховує якість Qв планово-відновлювальних робіт.
Література:
1.
Неклепаев Б.Н., Востросаблин А.А. Методика оценки
остаточного ресурса выключателей при эксплуатации. – Промышленная энергетика,
1992, № 10.
2.
Неклепаев Б.Н., Востросаблин А.А. Анализ информации систем о
коротких замыканиях в ЭЭС.- Промышленная энергетика, 1992, №6.
3.
Шлейфман И.Л. Методические
указания по определению расхода комутационного ресурса выключателей при
эксплуатации.- СПО ОРГРЭС, 1992.