Степень надежности электротехнического оборудования Волгоградской области: обзор силовых трансформаторов 110 кВ и 35 кВ

dst-11 — Fri, 16 Jun 2017 10:43:47 +0000

В сфере энергетики современной России наблюдается тенденция дефицита вырабатываемой мощности в связи с недостатком нового и подавляющим количеством старого оборудования. Так, по некоторым данным, изношенность основных фондов в электроэнергетике России составляет 50-70% [2, с. 109]. Особенно остро проблема изношенности оборудования стоит в Волгоградской области [1], где подавляющий процент эксплуатируемого оборудования требует скорой замены. Тем не менее, очевидно, что произвести замену всего устаревшего оборудования сразу – невозможно. В этой связи, необходимо произвести оценку технического состояния электротехнического оборудования Волгоградской области, чтобы выявить объекты, требующие замены в первую очередь. В этом вопросе нам может помочь теория надежности.
Вопросам надежности в энергетике уделяется большое внимание, так как любое электротехническое оборудование должно обладать высокой надежностью и безопасностью в эксплуатации. В противном же случае, если эти условия не будут соблюдаться, существует вероятность возникновения аварийных повреждений, которые могут приводить к полному разрушению оборудования, нарушению энергоснабжения и пр., что всегда связано с серьезным экономическим ущербом.
Ситуации, при которых происходит нарушение работы оборудования, называются отказами [3, с. 8]. Зачастую причинами отказов являются дефекты, полученные путем конструктивных, производственных и ремонтных, нарушений норм и правил эксплуатации. По периоду течения изменений параметров электрооборудования до отказа можно сказать о характере данного отказа. Так, выделяются два вида отказов: внезапный и постепенный. Внезапным отказом называют резкое ухудшение одного или нескольких показателей электрооборудования. В свою очередь, постепенным отказом называют длительное ухудшение параметров электрооборудования, связанных, в основном, со старением изоляции.
Теория надежности повествует о необходимости сохранения определенной степени надежности оборудования в период его эксплуатации, что достигается посредством систематического технического обслуживания и ремонта. Понятие надежности оборудования конструируется из совокупности нескольких характеристик: ресурс бесперебойной работы, возможность ремонта и долговечность. Для определения высоковольтного оборудования, требующего первостепенной замены, необходимо одновременно учитывать описанные выше характеристики.
Автором данной статьи была произведена попытка определить требующее первостепенной замены оборудование, находящееся на территории, подконтрольной ПАО «МРСК-Юга» – «Волгоградэнерго». Для достижения данной цели было проведено небольшое исследование[1], направленное на изучение качественной оценки технического состояния силовых трансформаторов номиналам 110 и 35 кВ в ПАО «МРСК-Юга» – «Волгоградэнерго». Полученные в результате исследования данные дают возможность выполнить следующие расчеты:

1. Определить наработку на отказ:

2. Определить среднее время восстановления отказа:

3. Определить коэффициент готовности:

4.Определить вероятность безотказной работы за один год эксплуатации применяя экспоненциальный закон распределения отказа:

Таблица 1 – Результат расчетов показателей надежности

Тип трансформатора
110 кВ	43.53	0.026	0.999	0.977
35 кВ	33	0.127	0.996	0.97

Таким образом, расчеты продемонстрировали, что силовые трансформаторы 35 кВ имеют примерно те же самые причины отказов, как и силовые трансформаторы 110 кВ. Вместе с тем, во время расчета показателей надежности была выявлена более высокая надежность силовых трансформаторов 110 кВ по отношению к силовым трансформаторам 35 кВ.
Результаты данного исследования дают возможность сделать вывод, что начинать замену оборудования необходимо от меньшего класса напряжения к большему, так как оно имеет большую вероятность отказа. Решение о замене или продлении срока эксплуатации любого электротехнического оборудования должно производиться по показаниям надежности данного оборудования.

[1] Сбор данных по отказам силовых трансформантов производился в ПАО «МРСК-ЮГА» – «Волгоградэнерго», а именно в службах изоляции и защиты от перенапряжений (СИЗП) в ПО «ЛЭС» и ПО «ПЭС» в 2016 г.

Электронный научно-практический журнал «Современная техника и технологии» » силовой трансформатор

Степень надежности электротехнического оборудования Волгоградской области: обзор силовых трансформаторов 110 кВ и 35 кВ