Коэффициент надежности для автоматических выключателей

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Надежность – это способность объекта (схемы) исполнять заданные функции на протяжении времени, обусловленные требованиями эксплуатации. Если на стадии проектировании не учесть надежность, то в реальных условиях разработанная схема управления может быть неработоспособной.

Вопрос надежности работы отдельных элементов регламентируется ГОСТ 27.002-83 «Надежность в техники, термины и определении».

Основное понятие в теории надежности отказ – это потеря работоспособности (полная или частичная), нарушение нормальной работы объекта (схемы), следствии чего его характеристики не удовлетворяют требований, которые перед ним ставятся.

Соответственно ГОСТ 27.002-83 понятие надежности может включать:

– безотказность – способность объекта сохранять работоспособность на протяжении определенного промежутка времени;

– долговечность – способность объекта сохранять работоспособность до граничного состояния при существующей системе технического обслуживания;

– ремонтопригодность – приспособления изготовления до предупреждения и выявления причин отключения и отказов, поломок их устранение путем проведения ТО и ТР;

– сохранность – способность изготовления быть исправным и работоспособным во время сохранения, транспортировки и ремонта.

К численным показателям надежности относятся: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, наработки на отказ, средний термин службы, средний термин сохранения и др.

Вероятность безотказной работы — это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает. Вероятность безотказной работы определяем для каждого электрооборудования по формуле:

,

Где: k – коэффициент, который учитывает воздействия окружающей среды на работу электрооборудования и средств автоматизации; для с/х производства k = 10;

– общая интенсивность отказов, год-1, находим по Таблице 1.21 [1].

– время эксплуатации, для которого определяется вероятность безотказной работы, находим по таблице 1.20 [1].

Вероятность безотказной работы для автоматического выключателя:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,99.

Вероятность безотказной работы для магнитного пускателя:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,74.

Вероятность безотказной работы для теплового реле:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,87.

Вероятность безотказной работы для плавкого предохранителя:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,84.

Вероятность безотказной работы для терморегулятора:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,001.

Вероятность безотказной работы для реле защиты:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,93.

Вероятность безотказной работы для реле давления:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,22.

Вероятность безотказной работы для трансформатора 220/12:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,22.

Вероятность безотказной работы для переключателей:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,76.

Вероятность безотказной работы для сигнальных ламп:

P(t) = = 2,72-0,0066 ≈ 0,002.

Интенсивность отказов установки зависит от действия механичных сил на электрооборудования и от размещения каждого элемента схемы. Коэффициент, который учитывает механические воздействия, выбирают с таблицы 1.22 [1].

На интенсивность отказов также влияет температура и влажность окружающей среды, при которых работает элемент схемы или установка в целом. Коэффициент температуры, который зависит от влажности и температуры, при которых работают элементы схемы, выбирают с таблицы 1.23 [1].

Интенсивность отказов для каждого вида элементов определяем по формуле, учитывая коэффициент нагрузки и температуры, при которых данное электрооборудование используется.

Где: λ0 – интенсивность отказов в нормальных условиях, год-1 (таблица 1.21 [1]);

K – поправочный коэффициент, который учитывает коэффициент нагрузки и температуры.

Где: kH – коэффициент нагрузки, который зависит от условий, при которых работает элемент схемы, выбираем с таблицы 1.22 [1];

KT – коэффициент температуры, который зависит от температуры и влажности, в которых находится элемент схемы, выбираем с таблицы 1.23[1];

Определим интенсивность отказов для автоматического выключателя:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 0,22 = 0,29;

Определим интенсивность отказов для магнитного пускателя:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 10 = 13,4;

Определим интенсивность отказов для теплового реле:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 0,4 = 0,54;

Определим интенсивность отказов для плавкого предохранителя:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 0,6 = 0,80;

Определим интенсивность отказов для терморегулятора:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 23 = 30,82;

Определим интенсивность отказов для реле защиты:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 0,25 = 0,34;

Определим интенсивность отказов для реле давления:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

Определим интенсивность отказов для трансформатора 220/12:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

Определим интенсивность отказов для переключателей:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 0,92 = 1,23;

Определим интенсивность отказов для сигнальных ламп:

K = 1,07 ∙ 1,25 ≈ 1,34,

λ = 1,34 ∙ 20 = 26,8.

Вероятность отказов – величина по значению противоположна P(t). При этом: P(t) + q(t) = 1, откуда q(t) = 1 – P(t).

Вероятность отказа для автоматического выключателя:

Q(t) = 1 – 0,99 = 0,01;

Вероятность отказа для магнитного пускателя:

Q(t) = 1 – 0,74 = 0,26;

Вероятность отказа для теплового реле:

Q(t) = 1 – 0,87 = 0,13;

Вероятность отказа для плавкого предохранителя:

Q(t) = 1 – 0,84 = 0,16;

Вероятность отказа для терморегулятора:

Q(t) = 1 – 0,001 = 0,999;

Вероятность отказа для реле защиты:

Q(t) = 1 – 0,93 = 0,07;

Вероятность отказа для реле давления:

Q(t) = 1 – 0,22 = 0,78;

Вероятность отказа трансформатора 220/12:

Q(t) = 1 – 0,22 = 0,78;

Вероятность отказа для переключателей:

Q(t) = 1 – 0,76 = 0,24;

Вероятность отказа для сигнальных ламп:

Q(t) = 1 – 0,002 =0,998.

Таким образом, выяснилось, что наиболее вероятным может быть отказ электронного терморегулятора и сигнальных ламп. Это объясняется сложностью его конструкции и схемы. Т. к. в данном случае выбран современный терморегулятор, интенсивность отказов может значительно снизится. Данных по интенсивности отказов указанного устройства не имеется. Ресурс сигнальных ламп невелик, поэтому необходимо всегда иметь в резерве несколько штук.

Выбор аппарата защиты

Плавкие предохранители в сетях до 1кВ

Существует два типа плавких предохранителей:

• с большой тепловой инерцией (выдерживающие значительные кратковременные токовые перегрузки)
• безынерционные (имеющие ограниченную перегрузочную способность).

Плавкие предохранители с большой тепловой инерцией

Это все установочные предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком (так называемые «пробки»).

Номинальный ток предохранителя с большой тепловой инерцией определяется по формуле 4-5.

Iв — номинальный ток предохранителя, А.

Iдл — длительный расчетный ток линии, А.

Безынерционные плавкие предохранители

Это трубчатые предохранители с медным токопроводящим мостиком.

Данные предохранители должны удовлетворять двум условиям:

• см. формулу (4-5)
• одной из формул (4-6), (4-7) или (4-8).

Для защиты ответвления к одиночному электродвигателю с нечастыми пусками и длительностью пускового периода не более 2-2,5 сек. (электродвигатели металлообрабатывающих станков, вентиляторов, насосов и т. п.)

Iп — пусковой ток электродвигателя, А;

Iв — номинальный ток предохранителя, А.

Для защиты ответвления к одиночному электродвигателю с частыми пусками (электродвигатели кранов) или большой длительностью пускового периода (двигатели центрифуг, дробилок и т. п.)

Iп — пусковой ток электродвигателя, А;

Iв — номинальный ток предохранителя, А.

Для защиты магистрали, питающей силовую или смешанную нагрузку,

Iкр — кратковременный максимальный ток линии, А;

Iв — номинальный ток предохранителя, А (см. формулу 4-9).

I’п — пусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых двигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины, А;

I’дл — длительный расчетный ток линии до момента пуска электродвигателя (или группы двигателей), определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы двигателей), А.

Для защиты электродвигателей ответственных механизмов предохранитель выбирается по формуле (4-7), принимая знаменатель равным 1,6 независимо от условий пуска электродвигателя, если кратность тока к. з. удовлетворяет условиям, указанным в столбце 3, табл. 1 (см. ниже).

Для защиты ответвления к сварочному аппарату ток предохранителя выбирается по формуле (4-10). Также ток предохранителя в этом случае можно принимать равным длительно допустимому току на прокладываемый для питания сварочного аппарата провод.

Iн.св — номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения, А;

ПВ — номинальная продолжительность включения аппарата, выраженная в долях единицы.

Избирательность защиты плавкими предохранителями магистральной линии с ответвлениями обеспечивается последовательным увеличением величин плавких вставок на отдельных участках линии по мере приближения к пункту питания. При этом выбор величины плавких вставок производится по табл. 2 и табл. 3.

Таблица 1 Значения допустимой минимальной кратности тока КЗ по отношению к току коммутационного аппарата

Кр — коэффициент разброса характеристик автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем. Допускается принимать значение Кр=1,4 (для автоматических выключателей номинальным током до 100А) и Кр=1,25 ( для автоматических выключателей номинальным током выше 100А) .

Таблица 2 Условия избирательности плавких предохранителей для сетей особо ответственного назначения

Выбор защитной и коммутационной аппаратуры. Расчет номинального тока.

4.1. Общие принципы выбора защитной аппаратуры

Любая электроустановка должна быть защищена устройствами автоматического отключения в случае появления сверхтоков или недопустимых токов утечки. Под сверхтоком понимается любой ток, превышающий номинальный. В основном сверхтоки появляются вследствие перегрузки или короткого замыкания.

Устройства защиты должны выбираться с учетом параметров электроустановки, ожидаемых токов короткого замыкания, характеристик нагрузки, условий прокладки и тепловых характеристик проводников.

В соответствии с ПУЭ для электроустановок напряжением до 1 кВ и с системой заземления TN, характеризующейся глухозаземленной нейтралью источника питания и присоединением открытых токопроводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников, принятой для жилых зданий, в целях обеспечения электробезопасности время автоматического отключения не должно превышать значений, указанных ниже:

Номинальное фазное напряжение, В

Время отключения, с

В качестве защитной аппаратуры автоматического отключения применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели.

Плавкий предохранитель — это коммутационный аппарат, который вследствие расплавления одного или более специально спроектированных и калиброванных элементов размыкает цепь, в которую он включен, и отключает ток, когда он превышает заданную величину в течение достаточного времени.

Автоматический выключатель — это механический коммутационный аппарат, способный включать, пропускать и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, выдерживать в течение заданного времени и автоматически отключать токи в аномальном состоянии цепи, такие как токи короткого замыкания.

Учитывая, что электроустановки жилища повышенной комфортности и коттеджей в последние годы оснащаются в основном автоматическими выключателями, ниже рассматривается только этот вид защитной аппаратуры.

В основу выбора защитной аппаратуры в зависимости от величины токов КЗ положено, что кривая время-токовой характеристики, соответствующая допустимой тепловой нагрузке защищаемой электросети, должна лежать выше зоны время-токовой характеристики устройства защиты для всех возможных токов КЗ между минимальным и максимальным значениями.

Под время-токовой характеристикой подразумевается кривая, отражающая взаимосвязь времени и ожидаемого тока в определенных условиях эксплуатации. Указанный принцип проиллюстрирован на рис. 4.1.

Для установленного времени срабатывания защиты кривая допустимых значений I2t (интеграл Джоуля) защищаемого проводника должна лежать выше кривой I2t защитного устройства, так как кривая характеристики I2t устройства защиты характеризует максимальные рабочие значения I2t как функцию ожидаемого тока КЗ. Значения I2t аппаратов защиты приводятся в технических данных предприятиями-изготовителями.

Время отключения полного тока КЗ в любой точке цепи не должно превышать времени, в течение которого температура проводников достигает допустимого предела. Это время для защищаемого проводника может быть приблизительно вычислено по формуле

где t — продолжительность, с;

S — сечение проводника, мм2;

I — действующее значение тока КЗ, А;

K = 115 или 135 — для медных проводников (115 — с поливинилхлоридной изоляцией, 135 -с резиновой изоляцией и с изоляцией из сшитого полиэтилена);

К = 74 и 87 — для алюминиевых проводников (74 — с поливинилхлоридной изоляцией, 87 — с резиновой изоляцией и изоляцией из сшитого полиэтилена).

K = 115 — для соединений пайкой медных проводников.

Предельно допустимые значения температуры нагрева проводников приводятся в ПУЭ.

Автоматическая защита от перегрузки предназначена для отключения электросети при протекании по проводникам тока перегрузки раньше, чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.

Рис. 4.1. Характеристики автоматического выключателя и защищаемого проводника

С — кривая характеристики допустимого Ft;

D — I2t характеристика автоматического выключателя;

КЗ — максимальный ток КЗ, при котором обеспечивается защита автоматическим выключателем.

Рабочая характеристика любого защитного устройства, защищающего кабель от перегрузки, должна отвечать условиям:

где Ip — рабочий ток цепи; Iд — допустимый длительный ток кабеля; Iн — номинальный ток устройства защиты (устройства защиты с регулируемыми характеристиками номинальным током Iн является ток выбранной уставки); Iз — ток, обеспечивающий надежное срабатывание устройства защиты.

Практически Iз принимают равным:

— току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;

— току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.

Для выполнения защитных функций автоматические выключатели оснащаются различными расцепителями.

В общем виде расцепитель — это устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя.

В автоматических выключателях бытового назначения применяются: максимальный расцепитель тока, максимальный расцепитель с обратнозависимой выдержкой времени, максимальный расцепитель тока прямого действия и расцепитель перегрузки.

Максимальный расцепитель тока — расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя с выдержкой времени или без нее, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение.

Максимальный расцепитель тока с обратнозависимой выдержкой времени — максимальный расцепитель тока, срабатывающий после выдержки времени, находящейся в обратной зависимости от значения сверхтока.

Максимальный расцепитель тока прямого действия — максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от протекающего тока в главной цепи автоматического выключателя.

Расцепитель перегрузки — максимальный расцепитель тока, предназначенный для защиты от перегрузок.

В соответствии с СП31-110-2003 во внутренних сетях жилых зданий, как правило, следует применять автоматические выключатели с комбинированными расцепителями.

Номинальные токи комбинированных расцепителей автоматических выключателей для защиты групповых линий и вводов квартир, включая линии к электроплитам, должны выбираться в соответствии с расчетными нагрузками.

Уставки аппаратов защиты для взаиморезервируемых линий должны выбираться с учетом их послеаварийной нагрузки.

Автоматические выключатели характеризуются также включающей и отключающей способностью, предельной наибольшей отключающей способностью, рабочей наибольшей отключающей способностью и током отключения.

Так как наибольшие значения сверхтоков определяются токами короткого замыкания защищаемой цепи, при выборе выключателей в процессе проектирования необходимо учитывать указанные параметры.

В случаях последовательного соединения двух автоматических выключателей возникает проблема селективности их срабатывания, которая заключается в обеспечении отключения защищаемой цепи выключателем со стороны нагрузки до того, как отключение начнет второй выключатель со стороны питания.

Селективность характеризуется предельным током. Предельный ток селективности — это предельное значение тока:

— ниже которого при наличии двух последовательно соединенных аппаратов защиты от сверхтоков аппарат со стороны нагрузки успевает завершить процесс отключения до того, как его начнет второй аппарат (т.е. обеспечивается селективность);

— выше которого при наличии двух последовательно соединенных аппаратов защиты от сверхтоков аппарат со стороны нагрузки может не успеть завершить процесс отключения до того, как его начнет второй аппарат (т.е. селективность не обеспечивается).

Величина предельного тока селективности определяется координатой точки пересечения времятоковой характеристики в зоне наибольшей отключающей способности защитного аппарата на стороне нагрузки и время-токовой характеристикой расцепителя другого аппарата.

В бытовых электроустановках в целях защиты от сверхтоков используются, как правило, автоматические выключатели, выпускаемые по ГОСТ Р 50345-99, который аутентичен международному стандарту МЭК 60898-95.

В табл. 4.1 приведены предпочтительные значения номинального напряжения автоматических выключателей, выпускаемых в соответствии с указанным ГОСТом.

Таблица 4.1 Предпочтительные значения номинального напряжения

Цепь питания выключателя

Номинальное напряжение, В

Однофазная (фаза с нейтралью)

Однофазная (фаза с нулевым заземленным проводом или фаза с нейтралью)

Однофазная (фаза с нейтралью) или трехфазная (три однополюсных автоматических выключателя) (трех- или четырехпроводная)

Однофазная (фаза с нейтралью)

Однофазная (фаза с фазой)

Однофазная (фаза с фазой, трехпроводная)

Трехфазная (трех- или четырехпроводная)

К предпочтительным значениям номинального тока, установленного ГОСТом, относятся: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 и 125 А.

Стандартные значения номинальной частоты 50 и 60 Гц.

Стандартные значения номинальной отключающей способности: 1500, 3000, 4500, 6000, 10 000 А. Стандарт определяет три типа характеристик мгновенного расцепления: В, С и D. Ниже приведены диапазоны мгновенного расцепления выключателя в зависимости от кратности сверхтока по отношению к номинальному Iн:

Тип защитной характеристики

Свыше 3 Iн до 5 Iн включительно

Свыше 5 Iн до 10 Iн включительно

Свыше 10 Iн до 14 Iн включительно

В электроустановках жилых зданий в основном используются автоматические выключатели с характеристиками типов В и С. Расцепление типа В рационально применять для защиты розеточных линий, типа С — для линий, питающих светильники, теплые полы и стены, сауны и т.п. При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать предполагаемую температуру окружающей среды в месте его установки.

В каталогах приводится номинальный ток выключателя для температуры окружающей среды 30 0С. Повышение температуры сверх 30 0С приводит к преждевременному срабатыванию теплового расцепителя, так как его температура достигает уровня срабатывания при меньших значениях тока. Поэтому при установке автоматических выключателей в местах, где температура окружающей среды превышает номинальную, равную 30 0С, номинальное значение тока выключателя уменьшается:

где Iн — допустимый ток при температуре окружающей среды 1°С, отличной от номинальной tо.с.н = 30 C;

Iн.а — номинальный ток автоматического выключателя при номинальной (расчетной) температуре окружающей среды;

Oн — превышение температуры срабатывания теплового расцепителя над номинальной расчетной температурой окружающей среды tосн = 30 оС, Оt = tср — tо.с.н;

— температурный коэффициент, учитывающий уменьшение (увеличение) допустимого тока автоматического выключателя в зависимости от температуры окружающей среды в месте его установки.

Здесь Ot- превышение температуры срабатывания tcp теплового расцепителя над температурой окружающей среды, Оt = tср — tо.с;

Для выключателей бытового назначения ориентировочные значения величины Kt в зависимости от температуры окружающей среды в месте установки приведены ниже:

toc. 20 30 35 40 45 50 55 60

Kt . 1,05 1 0,97 0,95 0,92 0,89 0,87 0,84

Кроме того, для модульных автоматических выключателей бытового назначения устанавливаемых в шкафах рядом друг с другом на рейках, следует использовать величину 0,8Kt.

Выбор автоматических выключателей в тех случаях, когда температура окружающей среды больше или меньше стандартной контрольной, при которой определялись его номинальные данные, производится с использованием температурного коэффициента Kt по формуле

где Iн.р — номинальный ток расцепителя.

1. Максимальный расчетный ток нагрузки Iрас.mах = 20 А.

2. Температура окружающей среды в месте установки toc = +55 0С при этом Iрас.mах=Iнt Номинальный ток автоматического выключателя при нормальных условиях должен быть:

По приведенным выше данным Kt для 55 0С равен 0,87.

Принимаем автоматический выключатель с номинальным током 25 А.

Если выключатель установлен в ряд с другими автоматами, в металлическом шкафу, то его номинальный ток определяется по формуле

Принимаем к установке автоматический выключатель с номинальным током Iн.а = 32 А.

4.2. Принципы выбора коммутационной аппаратуры

К коммутационным аппаратам относится достаточно широкий спектр электрооборудования, с помощью которого осуществляется включение-отключение как основных токовых цепей, так и цепей управления.

Для коммутации основных токовых цепей наряду с рассмотренными выше автоматическими выключателями используются рубильники, переключатели, контакторы, магнитные пускатели и т.п.

Для коммутации цепей управления используются различные реле, как мгновенного действия, так и реле с выдержкой времени на замыкание и размыкание контактов, кнопки и ключи (переключатели) управления и пр.

Аппаратура для коммутации цепи управления может содержать аппарат для цепи управления и связанные с ним устройства, например световые индикаторы.

Аппарат для цепей управления может содержать один или несколько коммутационных элементов и механизм передачи усилия переключения. Коммутационный элемент может быть контактным или полупроводниковым.

Выбор при проектировании аппаратов из рассматриваемой группы определяется следующими основными параметрами:

— номинальным напряжением и потребляемым током катушек;

— коммутационной способностью контактов или выходных полупроводниковых цепей

(номинальное напряжение, номинальный ток коммутируемый цепи);

— для реле с выдержкой времени — диапазоном выдержки времени.

Не менее важными факторами являются способ установки аппарата (под винт, на DIN-рейку) и присоединение проводов (переднее, заднее).

1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Показатели надежности (ПН) элементов энергосистем предназначены для сравнительных расчетов и оценок (далее — расчетов, оценок) надежности энергосистем, электрических станций, электрических сетей, систем электроснабжения потребителей и узлов нагрузки, сравнительной оценки уровня надежности электроустановок и линий электропередачи в различных схемах и условиях эксплуатации, определения целесообразности и эффективности мероприятий и средств повышения надежности и совершенствования системы планово-предупредительных ремонтов, нормирования резервов оборудования, материалов, запасных частей. Показатели надежности не следует использовать для оценки надежности отдельных видов оборудования.

Показатели работы энергоблоков с паротурбинными установками и их элементов предназначены для оценки влияния работы энергетических блоков на надежность работы электрических станций и энергосистем.

1.2 . Показатели надежности элементов энергосистем и показатели работы энергоблоков с паротурбинными установками позволяют унифицировать банк исходных данных при расчетах и оценках надежности.

При расчетах надежности конкретных энергосистем и электростанций допускается использование более представительных показателей надежности электрооборудования, полученных по данным эксплуатации соответствующих энергосистем.

1.3 . В качестве основных показателей надежности приняты:

— параметр потока отказов ω, 1/год;

— среднее время восстановления T _в , ч;

— продолжительность ремонтов (планового, капитального, текущего) T _р , ч;

— частота ремонтов (плановых, капитальных, текущих) µ, 1/год.

Для линий электропередачи используются также показатели надежности:

— среднее число преднамеренных отключений µ, 1/год;

— среднее время простоя при преднамеренных отключениях T _р , ч.

1.4 . Показатели надежности приведены для: трансформаторов, выключателей, разъединителей, отделителей, короткозамыкателей, сборных шин, воздушных и кабельных линий, асинхронных электродвигателей.

1.5 . Для энергоблоков с паротурбинными установками и их элементов приведены следующие показатели работы:

— параметр потока отказов ω ′, 1/год;

— среднее время восстановления T _в , ч;

— удельное число остановов блока n , 1/агрегато-год;

— среднее время плановых простоев , ч.

2 . ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.1 . В качестве основных показателей надежности трансформаторов приняты:

— параметр потока отказов ω , 1/год;

— среднее время восстановления T _в , ч;

— частота текущих ремонтов µ _Т , 1/год;

— продолжительность текущего ремонта T _РТ , ч.

Основные показатели надежности трансформаторов приведены в табл. 1.

Показатели надежности трансформаторов

U _{вн ном} , кВ

µ _Т , 1/год

* На один трансформатор.

** Для однофазных трансформаторов.

*** Для трехфазных трансформаторов.

2.2 . Усредненные значения показателей надежности приведены для всех типов трансформаторов независимо от их назначения. Показатели параметра потока отказов и среднего времени восстановления трансформаторов получены как среднее значение за 6 лет — с 1977 г. по 1982 г. Показатели µ _Т (1/год) и T _РТ (ч) приведены для текущих ремонтов, выполняемых в соответствии с требованиями действующих Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и Правил организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электрических станций и подстанций.

2.3 . Показатели надежности трансформаторов разработаны совместно кафедрой «Электрические станции» МЭИ и ПО «Союзтехэнерго» по материалам ПО «Союзтехэнерго».

3 . ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ

3.1 . В качестве основных показателей надежности выключателей, короткозамыкателей, отделителей и разъединителей приняты:

— параметр потока отказов ω, 1/год;

— среднее время восстановления T _в , ч;

— частота капитальных ремонтов µ _к , 1/год;

— продолжительность капитального ремонта, T _рк , ч.

Основные показатели надежности коммутационных аппаратов приведены в табл. 2 и 3.

3.2 . Показатель ω получен как среднее значение за 6 лет — с 1977 г. по 1982 г. (в расчете на 1 аппарат). Параметр T _в получен как среднее время восстановления на один отказ аппарата с приводом за тот же период. Параметры µ _к и T _рк , приведенные в табл. 3 , определены в соответствии с требованиями ПТЭ по «Нормам времени на капитальный и текущий ремонты и техническое обслуживание оборудования подстанций напряжением 35 — 500 кВ» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980) и «Нормам времени на ремонт и техническое обслуживание электрического оборудования напряжением 750 кВ» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979).

3.3 . Параметр потока отказов разъединителей приведен из литературных источников. Показатели надежности отделителей, короткозамыкателей и параметры T _в , µ _к , T _рк разъединителей определялись аналогично соответствующим показателям для выключателей.

В табл. 4 приведены значения относительной частоты отказов выключателей a _оп , под которым понимается отношение количества отказов выключателей при выполнении коммутационных операций, в том числе отключений КЗ, к общему количеству операций (в расчете на один аппарат).

В табл. 5 приведены значения относительной частоты отказов выключателей при отключении КЗ a _кз , под которым понимается отношение количества отказов выключателей при отключении КЗ к количеству отключенных КЗ. При этом учитывались отказы как собственно выключателя, так и его привода, вызвавшие отказ функционирования выключателя, но не учитывались отказы устройств релейной защиты.

3.4 . Показатели надежности выключателей, отделителей, короткозамыкателей разработаны совместно кафедрой «Электрические станции» МЭИ и ПО «Союзтехэнерго» по материалам ПО «Союзтехэнерго», показатели надежности разъединителей разработаны кафедрой «Электрические станции» МЭИ.

Автоматы ABB: рекомендации по выбору и монтажу

Во время проектирования и монтажа электрической проводки или цепей одним из главных приоритетов является не только качество выполняемых работ и функциональность установленных систем, но и безопасность потребителя. Одно из основных правил заключается в том, что при аварийной ситуации автоматически отключается вся цепь и электрические приборы, чтобы не нанести вред здоровью человека и ущерб имуществу. Для решения такой задачи используют автоматические выключатели АВВ, которые могут быть с электромагнитным и комбинированным расцепителем. Обратите внимание: в зависимости от количества фаз коммутационный аппарат может быть одно-, двух-, трех- и четырех полюсным.

Автоматы АВВ: задачи, монтаж, правила выбора

Выключатели АВВ выполняют 2 важные функции в цепях. Во-первых, они используются, чтобы отключать систему, если она перегружается (нормы по расчетам электропотребления превышаются). Из-за такого состояния вся проводка может подвергаться сильному нагреву. Это приводит к тому, что плавятся изоляционные слои кабелей, что может вызвать пожар. Что касается взвода, то это состояние, когда оборудование из аварийного режима переходит в рабочий. Для этого необходимо воспользоваться рычагом на корпусе оборудования.

Во-вторых, выключатель должен разрывать цепь, если в ней появились сверхтоки. Обычно это связано с короткими замыканиями, очень опасными аварийными ситуациями, которые угрожают жизни тех, кто находится в помещении.

Правила монтажа автоматических выключателей

Установку выключателей АВВ осуществляют в распределительных щитах либо электрических боксах. На особые монтажные рейки (их ширина 35 мм) монтируют автоматы защиты. Методика установки – невинтовое защелкивание.

Как выбрать автомат ABB?

Прежде чем осуществлять установку выключателя АВВ, необходимо сначала его правильно выбрать. Автоматы защиты такого типа имеют максимальные показатели характеристики, которые указаны на корпусе. Что касается потребительского выбора, то необходимо учитывать 2 важных параметра – срабатывание и номинальные токи.

По типу срабатывания

В зависимости от типа срабатывания выделяют следующие классы автоматов АВВ:

• В – подходит для коммерческой и жилой недвижимости. Активно используется в европейских странах. Его задействуют в домах и квартирах, при отсутствии насосов, двигателей и прочих пусковых токов. Подходит для протяженных линий;
• С – подойдет для розеточных групп, у которых умеренный пусковой ток. В странах СНГ такой вариант считается самым популярным. Важно помнить: если линия в плохом состоянии, то устройство может не сработать;
• D – предназначается для трансформаторов и больших пусковых токов. Как правило, такой формат используют на промышленных объектах, а также в цепях управлениях станками, моторами, трансформаторами низковольтного типа.

Кроме того, выделяют еще группу К, которая используется для защиты электромоторов, трансформаторов, цепей управления. Также отдельный тип – Z. Автоматические выключатели с характеристикой K отличает широкий диапазон срабатывания соленоида. В подобных автоматах максимальный ток перегрузки для срабатывания составляет 8 номинальных токов, гарантированный ток в цепях переменного тока — 12, а постоянного — 18 номинальных токов! Автоматы с характеристикой Z применяют для подключения электронных устройств. Так же как автоматы предыдущего типа, выключатели с характеристикой Z имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс это не столь значителен. Их срабатываение происходит при превышении номинальной величины тока в 3 и 4,5 раза для цепей переменного и постоянного тока соотвественно.

По номинальныму току

Под номинальным током понимают токи общей рабочей нагрузки. Если показатель нормы будет превышен, то срабатывает автомат. Для каждого типа выключателя в зависимости от его чувствительности и срабатывания выделяют разные параметры. К примеру, для группы В – от 6 до 6 А, но есть показатели и в 80, 100 А.

Какой бы автоматический выключатель ABB вы в итоге не выбрали, вы можете быть твёрдо уверены в качестве и надежности купленного устройства. В компании АйДистрибьют вы сможете подбрать себе автомат из более чем 1000 представленных наименований производства ABB, Legrand и Schneider Electric. Айдистрибьют — это только оригинальные товары с гарантией производителя по выгодной цене с доставкой по Москве и регионам России.