УДК 621.3.027.3/8(076)

СРАВНЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

Стрижова Татьяна Анатольевна
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
доцент, кандидат технических наук

Аннотация
В статье приводятся сравнительные характеристики эксплуатационной надежности выключателей среднего напряжения, применяемых в предприятиях горнодобывающей промышленности. Произведена оценка показателей надежности и применение логико-вероятностного метода расчета надежности элегазовых и вакуумных выключателей.

Ключевые слова: вакуумные выключатели, логико-вероятностный метод, надежность, наработка на отказ, элегазовые выключатели


COMPARISON OF THE RELIABILITY OF CIRCUIT BREAKERS MEDIUM VOLTAGE FOR THE OIL AND GAS INDUSTRY

Strizhova Tatiana Anatolievna
National mineral resources University «Mining»
associate Professor, candidate of technical Sciences

Abstract
The article presents comparative characteristics of operational reliability of circuit breakers medium voltage used in the mining industry. The estimation of reliability indices and the use of logical-probabilistic method of calculating the reliability of gas and vacuum circuit breakers.

Библиографическая ссылка на статью:
Стрижова Т.А. Сравнение эксплуатационной надежности выключателей среднего напряжения для нефтегазовой отрасли // Современная техника и технологии. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/11/4827 (дата обращения: 28.05.2017).

Для силовых выключателей основной задачей является отключение тока короткого замыкания. Помимо этого выключатели также должны обеспечивать коммутацию емкостных токов, коммутацию малых индуктивных токов(до 20 А) и коммутацию индуктивных токов свыше 20 А до номинального рабочего тока. Для предприятий горнодобывающей промышленности характерна коммутация индуктивных токов свыше 20 А. К этой категории относятся отключение электродвигателей с заторможенным ротором. Для предприятий нефтегазовой отрасли и горнодобывающей промышленности характерным является работа оборудования в условиях повышенной взрывоопасности и пожароопасности, что предъявляет особые требования к надежности работы оборудования. Основным показателем надежности электрооборудования является показатель эксплуатационной надежности, который определяется как среднее время наработки до отказа или частота отказов оборудования. Для предприятий нефтегазовой отрасли [1] анализировалась эксплуатационная надежность маломасляных, элегазовых, вакуумных выключателей, которая зависит от числа составляющих элементов коммутационной камеры выключателя. Был проведен анализ выключателей среднего напряжения фирмы Siemens[2], [3] и ЗАО “Завод Силовой Электроаппаратуры” г.Чебоксары.  Анализ показал, что дугогасительная часть элегазовых выключателей содержит большее число деталей, чем у вакуумных выключателей, и имеет большее количество подвижных деталей.

Таблица 1.1. Число составных частей коммутационной камеры выключателей

 

Вакуумный

Элегазовый

Маломасляный

Число составных частей коммутационной камеры

22

52

43

Число подвижных частей

9

24

18

Число подвижных частей дугогасящей камеры

2

24

17

Таблица 1.2. Трудоемкость технического обслуживания выключателей

Вакуумный

Элегазовый

Маломасляный

Коммутации номинального тока КЗ

30-400

10-50

 После 3 отключений токов КЗ текущий ремонт

Коммутации номинального рабочего тока

До 30 000

До 10 000

 До 2 000

Интервал техобслуживания (лет)

10-20 без техобслуживания

5-10

 1 раз в год (если выключатель не выполнил операции включения/отключения)

Техобслуживание привода

простое

простое

 сложное

Техобслуживание полюсов

Не нужно

сложное

 сложное

Таблица 1.3. Периодичность ремонта выключателей 6-10 кВ электроустановок магистральных нефтепроводов

Выключатели Периодичность, месяц Периодичность, лет
Выключатели масляные Вводные секционные

36

6-8

Выключатели масляные Отходящих фидеров

12

6-8

Выключатели масляные Электродвигателей насосов

1 раз в год

6

Вакуумных выключателей

1 раз в 2года или каждые 10 000 операций

10

Выключатели нагрузки

12

4-8

Таблица 1.4. Периодичность ремонта масляных выключателей 6-10 кВ электроустановок магистральных нефтепроводов для подключения электродвигателей насосов

Частота вращения двигателя, об/мин Количество пусков, шт Периодичность, лет

3000

25

3

2000

50-60

6

300

60-70

6

1000-1500

60-70

6

50-750

60-70

6

Для расчета надежности выключателей среднего напряжения в горнодобывающей промышленности применялся логико-аналитический метод расчета.

Расчет производился по такому показателю надежности как среднее время безотказной работы выключателя. Обработка эксплуатационной информации о надежности работы выключателй среднего напряжения в предприятиях горнодобывающей промышленности производилась в следующем порядке: составление исходных данных для моделирования, формирование выборок,определение показателей надежности, расчет, анализ показателей надежности.

Определение показателей надежности проводилось с учетом требований ГОСТа 27.002-89 [7].

Выводы. Сравнительная характеристика надежности выключателей 6-10 кВ по показателю среднего времени безотказной работы выключателя показала:

1.Механическая долговечность, которая определяется числом коммутационных циклов значительно выше у вакуумных выключателей по сравнению с элегазовыми и масляными выключателями.

2.Эксплуатационная долговечность, которая определяется трудоемкостью технического обслуживания и ремонта,  выше у вакуумных выключателей, чем у масляных и элегазовых выключателей.

3.Для предприятий нефтегазовой отрасли и горнодобывающей промышленности характерно отключение выключателем значительных индуктивных токов.

4. Периодичность ремонта масляных выключателей 6-10 кВ электроустановок горнодобывающей промышленности и предприятий нефтегазовой отрасли для подключения электродвигателей зависит от частоты вращения двигателя и от схемы установки выключателя.

5.Периодичность техобслуживания вакуумных выключателей магистральных нефтепроводов значительно выше (приблизительно в 10 раз) по сравнению с выключателями сетевых организаций, что предъявляет повышенные требования к их надежности.


Библиографический список
  1. РД 153-39ТН-009-96. Положение о системе технического обслуживания и ремонта электроустановок магистральных нефтепроводов. Часть I.-178 с.
  2. Евдокунин Г.А.,Тилер Г.Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения. СПб.:Издательство Терция, 2006. -148 с.
  3. Калявин, В.П. Надежность и диагностика элементов электроустановок: учеб. пособие для ВУЗов/В.П. Калявин, Л.М. Рыбаков. – СПб.: Элмор, 2009. – 331 с.
  4. Гук, Ю.Б.  Оценки надежности электроустановок/ Ю.Б. Гук, Э.А. Лосев, А.В. Мясников. – М.: Энергия, 1974.-200с.
  5. Рябинин, И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем/И.А. Рябинин. – СПб.: Политехника,2000. − 248с.
  6. Божков М.И., Минакова Т.Е. Надежность электроснабжения: учеб.пособие –СПб, национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2012.-80 с.
  7. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1989, 34 с.


Все статьи автора «Стрижова Татьяна Анатольевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: