电力系统及电力设备的可靠性论文_云刚

(天津大唐国际盘山发电有限责任公司 天津 301900)

摘要:随着经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,电力已成为生产、生活中必不可少的重要组成部分。所以,电力系统的正常运行,将对正常的生产、生活直接带来较大影响。而电力设备工作的稳定性,直接影响了电力系统的稳定运行,因此,电力设备的可靠性的检验和维护对于设备运行非常重要。本文主要对电力系统和电力设备的可靠性进行了分析探讨。

关键词:电力系统;电力设备;可靠性

1 引言

现阶段,是科技和经济都高速发展的时代,这就要求电力行业的发展也要有稳固上升的趋势。在电力行业里最重要的就是电力系统及电力设备的可靠性。我们需要对电力系统及电力设备进行可靠而有效的设计、实验、评估、管理,这是促使电力行业快速发展的前提,稳中求快和不断进取是电力行业必不可缺的前进方式,只有这样才能使电力行业走向发展的康庄大道。以下文章就电力系统及电力设备的可靠性进行了分析和探讨。

2 电力系统及电力设备的概述

电力系统是由发电机组、输电线路、变电器、配电器和用电等环节所构成的生产和消耗电能的系统。电力系统的功能是通过发电单元把自然的一次能源进行发电,经过变电站和电能传输系统,将电能供应给每个用户。而这种发电方式利用的是一个可以将自然界的一次能源转化成电能的发电装置。同时为了保证每个用户的用电安全和用电准时,就需要对电力系统的功能进行完善和具体控制。而除了对电力系统的主要环节进行控制外,还需要对它的各环节和不同的层次的系统进行相应的信息管理和系统控制。并且要对电能的生产过程中的测量、调节、控制、保护、通信和调度等环节进行严密控制,以确保各个用户可以访问及经济又安全且品质高的电力。

3 电力系统可靠性

在电力系统可靠性的判断中使用定量的可靠性指标来度量电力系统的可靠性。通常观察用户用电出现故障的频率、概率、发生的时间以及电能量的期望损失,对于不相同的系统中判断可靠性指标通常不一样。电力系统较为复杂,通常分为若干个子系统,根据子系统的不同特点,进行各子系统的可靠性评估。

3.1 发电系统的可靠性

发电系统是电力系统的一个重要的组成部分,分析发电系统的可靠性时,先假设电力系统的其他环节都是完全可靠的,也就是说如果发电容量充足,输电和配电系统可以将发电系统的电能传送到任何负荷点,而不至由于过负荷的原因出现电力不足的情况。因此,在任何时刻,衡量系统的正常或故障的判据,是发出的电力能否满足负荷的需求。想要提高发电系统的可靠性,就需要做到尽量提高发电机组的可用度,同时加大发电备用容量。

3.2 互联网发电系统的可靠性

互联发电系统是将独立运行的区域电网通过系统进行互联,进行统一的管理。目前社会的发展可以看出,互联发电系统是现代电力系统发展的主流趋势。以往的发电系统过于独立,一旦出现了任何事故,就只能断电,给用户带来了不方便,同时也会使那些使用电源制冷或使制造的商家遭受损失。而如果实现了发电系统的互联,就可以在一条发电系统出现故障的时候,另一条系统继续工作,顶替他的位置,不是用户遭受损失。所以互联发电系统的可靠性是比单独的发电系统的可靠性要高很多。

3.3 电气主接线系统可靠性

电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。这种电气主接线系统在运用的过程中应该满足以下几点要求,具体要求如表1所示:

以上就是对电气主接线系统的要求,只有满足以上的三点要求,才能保证电气主接线系统的可靠性。电气主接线的连接对供电的可靠性、运用的可靠性、运用的灵活性以及经济的合理性都有很大的影响,所以说,对电气主接线系统的可靠性研究很重要。

4 电力设备的可靠性

电力设备可靠性是指用于电力系统的设备或产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。在整个电力设备的生产中过程中,可以分为以下几个阶段:(1)可靠性设计。通过设计奠定产品的可靠性础,研究在设计阶段如何预测和预防各种可能发生的故障和隐患。(2)可靠性试验。通过试验测试和验证产品的可靠性,研究在有限的样本、时间和试验费用下如何获得合理的评定结果。(3)制造阶段可靠性。通过制造实现产品的可靠性,研究制造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除,保证设计目标的实现。(4)使用阶段可靠性。研究产品运行中的可靠性监视,诊断预测,采用售后服务和维修策略等防止可靠性劣化。(5)可靠性管理。组织实施以较少的费用和时间实现产品的可靠性目标,研究可靠性目标的实施计划和数据反馈系统。可靠性的技术基础是概率论、数据统计、随机过程,以及材料、结构、物理学、故障物理、加速寿命试验、环境技术等。

电力设备在进行设计时应该满足以下的几点要求:(1)耐用性。电力设备不是临时运用的设备,它是要进行持久的发电工作的,所以电力设备必须要满足耐用的这一特点,保证电力设备可以持久使用;(2)实用性。电力设备一定要具备实用性的特点,在发电的过程中保证发电的顺利进行,同时也要保障电力系统的实用可靠。(3)经济合理性。电力设备要尽量做到经济合理,节省投资。(4)安全可靠性。电力资源本身就具有一定的危险,在进行发点工作时,更是存在危险,所以说,电力设备要安全可靠,将电力资源的危险降到最低,尽量避免在进行发电工作时出现触电等一系列的危险。

5 电力系统的可靠性评估

5.1 评估目的

想要实现电力系统的可靠性评估,就需要确定评估的目标,采取相应的评估手段,在电力系统的规划和设计运行中,坚持全面的可靠性定量评估制度以提高电力系统的效能,对可能出现的故障进行故障分析,采取措施减少故障造成的影响,对可靠性投资和相应带来的经济效益综合分析,从中确定合理的可靠性水平。

5.2 评估目标

对电力系统定期进行检测评估,电力设备和发电系统等必须要达到以下的几个目标:(1)保证电力系统的充裕度;(2)保证系统的安全性;(3)保持电力系统的完整性;(4)限制故障扩大,减小大范围停电;(5)保证停电后迅速恢复运行。只有在电力系统达到以上的五个目标要求时,才能保证电力系统的正常工作,供应充裕的电能,也保障了工作人员的安全,促进了电力系统的发展和完善。

5.3 规划阶段

规划阶段包括四个方面:对未来的电力和电能量需求进行预测;对与设备相关的技术经济数据进行收集和分析;可靠性准则的制定设置了标准的可靠性,以此来对系统性能进行评估,并且确定电力系统的薄弱环节,通过采取适当的措施来解决问题;在制定的方案中选择最优方案。

5.4 制定可靠性准则

该准则包括了发电系统、发输电合成系统、传输系统,其主要电气分布线系统和分布系统应该满足条件来实现的,也成为可靠性水平。我们将可靠性准则分为两类:变量的准则和性能试验准则。(1)变量的准则。规定满足可靠性目标值的数值参数,或不可靠度上界的准则,例如供电可用率为0.999,表明不可用率为0.001,即1年中允许停电的上限为8.76h。这些准则的应用形成了可靠性评估的基础。(2)性能试验准则。规定了发输电合成系统应能承受的发电系统或输电系统计划和非计划停运组合的条件。每种故障组合的定义应包括扰动本身以及扰动前的系统运行状况。

5.5 建立可靠性信息管理系统

建立可靠性信息管理系统的任务是为了能够及时掌握电力系统的使用状况和工作情况,便于及时发现问题,解决问题。可靠性的信息管理系统有助于对电力系统的信息进行妥善的管理,对过去的信息进行研究分析,在整理信息的过程中取其精华、去其糟粕,得到完善的信息,去建立可靠性信息管理系统。妥善管理信息,促进电力系统的完善和发展,达到实现电力系统以及电力设备可靠性的预期目标。

5.6 系统故障严重性估计

进行可靠性预测时,应考虑所有可能的故障模式,并对故障严重性做出评估。确定性行为或性能试验是将预先考虑的突发事故加到设想的正常系统中,并模拟系统的响应和恢复过程。以概率性指标为基础的系统可靠性预测需具有跟踪系统进入故障状态的能力,以便对突发事故造成的系统故障的严重程度做出评估。

5.7 评估方法

(1)建立可靠性的评估模型。根据过去的行为系统,建立元件和系统的可靠性评估模型和响应的评估软件,通常采用两种方法分析方法和模拟方法的可靠性模型。但由于计算量的可变性以及误差的可能性,这两种方法要通过有机结合,以此来建立可靠的评估模型。(2)建立可靠性信息管理系统。建立可靠性的信息管理系统通过对现场运行的设备状态进行观察并且做好记录,用计算机对其进行计算处理后,使之达到符合可靠性评估所要求的数据。它的作用在于能够将可靠性信息作为一种资源更为充分地进行发挥。

6 电力系统的可靠性进展

电力工业的发展以及知识经济的推动使电力系统可靠性的研究和应用在深度和广度方面都取得了全新的进展,我国已经形成了电力系统及电力设备的可靠性数据体系的数据库,有效的为开展电力系统可靠性评估和预测创造了有力条件,同时也推动了电力设备建造质量的提高和可靠性的发展。(1)电力系统的可靠性发展,相对于电力市场来讲要有明确的规划和设计,并需要严格的可靠性准则进行规范,而且是采取强制性的措施,单位和个人都要做到无条件的执行。(2)做电力系统可靠性的规划中,要充分的考虑在电力系统正常的情况下,即发电和输电传输正常,能够按照程序对用户进行供电,并满足设计的不同水平用户的输电服务。(3)电力系统可靠性需要在电力系统出现故障和问题的时候,如断路器短或者母线故障,能够按照所设计的负荷需求和提供电力标准继续供电,保证电压的稳定和功率的输出。

结束语:

安全可靠的电力系统对人民群众的生活具有极其重要的意义。对电力系统以及电力设备可靠性进行研究,并科学地改进电力系统,能够有效地提高电力系统的可靠性,同时也是实现我国国民经济发展的重要手段。所以,对于电力行业来说,电力系统及电力设备的可靠性是全体工作人员都需要探讨的重要课题。只有有了安全的电力保障系统,人民群众才能安心的生活、放心的使用电力设备,我们的生活才会更安全可靠,经济产业才能得到更稳固更平稳的发展。电力系统及电力设备的安全可靠地运行,促使电力行业迎来崭新的发展契机。

参考文献:

[1]电力系统可靠性全过程优化管理体系研究[D].黄剑.华北电力大学2015

[2]基于蒙特卡洛法的电力系统可靠性评估算法研究[D].杜江.浙江大学2015

[3]电力设备的远程监控与故障诊断系统探析[J].罗丽娟.科技资讯.2017(18)

论文作者:云刚

论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/13

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电力系统及电力设备的可靠性论文_云刚
下载Doc文档

猜你喜欢