Расчёт показателей надёжности восстанавливаемых элементов электроустановок по данным эксплуатации

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты надежности восстанавливаемого оборудования в электроэнергетических системах

1.1. Понятийный аппарат и классификация состояний электроустановок согласно российским стандартам

1.2. Нормативно-правовое регулирование эксплуатации объектов энергетики в РФ: роль ПУЭ и ПТЭ

1.3. Специфика сбора и группировки эксплуатационной информации о повреждаемости элементов сетей

Глава 2. Аналитический расчет и статистическая обработка данных эксплуатации конкретного объекта

2.1. Характеристика объекта исследования и систематизация первичной документации об отказах

2.2. Математическое определение показателей безотказности и ремонтопригодности элементов

2.3. Оценка влияния эксплуатационных факторов на показатели долговечности в региональных условиях

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет показателей надежности восстанавливаемых элементов электроустановок по данным эксплуатации

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечения устойчивого функционирования Единой энергетической системы России в условиях непрерывного роста электропотребления и старения основных фондов энергетики. Восстанавливаемые элементы электроустановок – линии электропередачи, силовые трансформаторы, коммутационные аппараты и распределительные устройства – составляют основу электрических сетей, от надежности которых зависит бесперебойность электроснабжения потребителей всех категорий. В соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ, утвержденными Приказом Минэнерго России № 229, организации обязаны осуществлять систематический контроль технического состояния оборудования и вести учет показателей надежности на основе эксплуатационной документации.

Степень разработанности проблемы характеризуется наличием фундаментальных трудов отечественных ученых – Ю.Н. Руденко, Г.Ф. Ковалева, Н.И. Воропая – в области теории надежности энергетических систем. Работы специалистов НИУ «МЭИ», АО «СО ЕЭС» и ПАО «Россети» заложили методологические основы расчета показателей безотказности и ремонтопригодности электрооборудования. Вместе с тем практические аспекты обработки данных эксплуатации конкретных объектов и выявления закономерностей отказов в региональных условиях требуют дальнейшего углубленного исследования с учетом специфики распределительных сетей среднего напряжения.

Целью курсовой работы является определение показателей надежности восстанавливаемых элементов электроустановок на основании статистической обработки эксплуатационных данных реального объекта электрических сетей. Для достижения цели поставлены следующие задачи:

• изучить понятийный аппарат и классификацию состояний электроустановок согласно действующим российским стандартам;
• проанализировать нормативно-правовое регулирование эксплуатации объектов энергетики в Российской Федерации;
• систематизировать первичную документацию об отказах выбранного объекта исследования;
• выполнить математический расчет показателей безотказности и ремонтопригодности элементов;
• оценить влияние эксплуатационных факторов на показатели долговечности в региональных условиях.

Объектом исследования выступают восстанавливаемые элементы распределительной электрической сети напряжением 10 кВ. Предметом исследования являются показатели надежности данных элементов, определяемые методами математической статистики по данным эксплуатации. Методологическая база включает теорию вероятностей и математическую статистику, ГОСТ Р 27.002-2009 «Надежность в технике. Термины и определения», методические указания РД 153-34.0-20.576-2003 по сбору и обработке информации о надежности элементов энергосистем, а также положения ПУЭ 7-го издания. Научная новизна заключается в адаптации классических методов теории надежности к конкретным условиям эксплуатации региональных электрических сетей с учетом климатических и организационных факторов. Теоретическая значимость состоит в систематизации показателей надежности восстанавливаемого оборудования в соответствии с российской нормативной базой, практическая – в разработке рекомендаций по повышению надежности электроустановок на основе выявленных закономерностей повреждаемости. Структура работы включает введение, две главы – теоретическую и аналитическую, заключение и список использованной литературы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1.1. Понятийный аппарат и классификация состояний электроустановок согласно российским стандартам

Формирование единого понятийного аппарата в области надежности электроустановок имеет принципиальное значение для обеспечения корректности технических расчетов и сопоставимости результатов различных исследований. В Российской Федерации базовым нормативным документом выступает ГОСТ Р 27.002-2009 «Надежность в технике. Термины и определения», устанавливающий терминологию для всех видов технических систем, включая электроэнергетическое оборудование. Согласно данному стандарту надежность определяется как свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Для восстанавливаемых элементов электроустановок – линий электропередачи, силовых трансформаторов, выключателей и разъединителей – ключевое значение приобретает понятие безотказности, то есть свойства непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки [1, c. 18].

История развития отечественной школы надежности электроэнергетических систем связана с работами научных коллективов Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, НИУ «МЭИ» и АО «НТЦ электроэнергетики». В период становления Единой энергетической системы СССР в 1960-1970-х годах были разработаны методики вероятностного моделирования отказов энергетического оборудования, положившие начало систематическому сбору статистических данных о повреждаемости элементов. Современный этап характеризуется переходом к цифровизации процессов мониторинга технического состояния и внедрением микропроцессорных систем диагностики, что позволяет повысить достоверность оценки показателей надежности на основе непрерывного контроля параметров работы оборудования. Ведущие сетевые компании – ПАО «Россети» и его дочерние общества – внедряют автоматизированные системы учета аварийных и плановых отключений, формирующие базы данных для последующего статистического анализа [4, c. 52].

Классификация состояний электроустановок, установленная ГОСТ Р 27.002-2009, включает работоспособное состояние, при котором объект способен выполнять заданные функции с параметрами, соответствующими требованиям нормативно-технической документации, и неработоспособное состояние, при котором значение хотя бы одного параметра не соотве

…