расчет трансформатора. Минск Москва Новое знание
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
Хранение электрооборудования.—.содержание.его.в.техниче- ски. исправном. состоянии. в. течение. установленного. срока. до.. реализации. Транспортирование.—.перевозка.электрооборудования.в.усло- виях,.обеспечивающих.сохранение.его.работоспособности. Подготовка электрооборудования к. применению. —. это. со- вокупность.работ.по.подготовке.изделий.к.нормальному.функци- онированию. в. соответствии. с. их. назначением. и. техническими.. условиями. Применение электрооборудования по назначению.—.это.сово- купность. работ,. обеспечивающих. нормальное. функционирование. электроприемников.в.соответствии.с.техническими.условиями. Техническое обслуживание.—.это.комплекс.работ.по.поддер- жанию. электрооборудования. в. исправном. или. работоспособном. состоянии.при.подготовке.и.применении.по.назначению,.хранении. и.транспортировании. Ремонт. —. комплекс. операций. по. восстановлению. исправно- сти.или.работоспособности.оборудования. Применительно.к.электрооборудованию,.используемому.в.сель- .ском. хозяйстве,. выполняются. текущий. и. капитальный. ремонты.. При.проведении.текущего.и.капитального.ремонтов.производится. диагностирование. электрооборудования,. что. представляет. собой. процесс.определения.его.технического.состояния. Помимо. перечисленных. мероприятий. в. процессе. эксплуата- ции. проводятся:. доработки. электрооборудования,. его. списание,. сбор,. обобщение. и. анализ. статистических. данных. по. эксплуата- ции,.материально-техническое.обеспечение. Электрооборудование.в.условиях.сельского.хозяйства.подвер- гается. действию. различных. факторов.. Условия эксплуатации. —. Глава 1. Теоретические основы эксплуатации 10 это.совокупность.параметров,.действующих.на.электрооборудова- ние.при.эксплуатации..К.ним.относятся:.климатические.условия,. стабильность. параметров. электроэнергии,. механические. и. элек- трические. нагрузки,. квалификация. обслуживающего. персонала,. обеспеченность.запасным.оборудованием.и.т.д. Условия использования. характеризуют. зависимость. от. осо- бенностей.технологического.объекта. Условия окружающей среды. характеризуют. дестабилизиру- ющие. воздействия. на. электрооборудование. в. периоды. работы. и.простоя. Условия электроснабжения. оценивают. влияние. источника. электроэнергии. на. надежность. и. процессы. работы. электрообору- дования. Эксплуатационные свойства электрооборудования.—.объек- тивные.особенности.или.признаки.качества,.которые.характеризу- ют,.в.какой.мере.то.или.иное.изделие.соответствует.требованиям. эксплуатации. Эксплуатация.предусматривает.наличие,.с.одной.стороны,.че- ловека. (оператора),. с. другой. —. объекта. эксплуатации. (машины,. аппарата),.над.которым.оператор.должен.совершать.определенные. действия.для.получения.требуемых.результатов. Использование. электрооборудования. оценивают,. сравнивая. фактическое. полезное. потребление. или. преобразование. электро- энергии.W ф .с.потенциально.возможным.W в .за.некоторый.период. времени.(как.правило,.за.год): k W W и ф в = , (1.1) где.k и .—.коэффициент.использования.электрооборудования. Значение.коэффициента.зависит.от.многих.факторов..Их.вза- имосвязь.может.быть.записана.в.следующем.виде: k k k k c и г гот п н к = τ τ β τ , (1.2) где. τ c .—.продолжительность.использования.оборудования.за.сут- ки;. τ г —. продолжительность. использования. оборудования. за. год;. β —. загрузка. оборудования;. k гот . –. коэффициент. технической. го- 1.1. Основные понятия и определения теории эксплуатации 11 товности,.характеризующий.простой.оборудования.из-за.неисправ- ностей. и. отказов;. τ п . —. принятая. при. проектировании. продолжи- тельность. использования. установленной. мощности. оборудования. в. течение. года;. k н –. коэффициент,. характеризующий. надежность. оборудования;.k к .—.коэффициент.каталожной.неувязки. В.уравнении.числитель.представляет.факторы,.которые.харак- теризуют.фактическое.потребление.энергии,.а.знаменатель.—.нор- мативные. (проектные). значения.. Если. принять,. что. полному. ис- пользованию. оборудования. соответствует. k и = 1,. а. достигнутый. уровень. k и. < 1,. то. формальная. задача. улучшения. использования. заключается.в.определении.таких.значений.параметров,.когда.чис- литель.и.знаменатель.равны.между.собой. Есть.три направления.в.решении.этой.задачи. Первое.из.них.—.вариация.числителя.при.заданном.знаменате- ле,.т.е..создание.таких.условий.эксплуатации,.когда.фактическое.по- требление. энергии. каждым. электроприемником. достигает. проект- ного.(нормативного)..Практическая.реализация.этого.направления. возлагается.на.службу.эксплуатации..Это.достигается.за.счет.увели- чения. загрузки. оборудования. β,. увеличения. времени. работы. τ г в.году,.улучшения.технического.обслуживания..Для.повышения.эф- фективности. использования. важно. выбрать. режимы. работы. элек- трооборудования.. Эксплуатация. считается. наилучшей. (оптималь- ной),.если.достигнута.наименьшая.цена.потребной.энергии. Второе.направление.—.при.заданном.числителе.изменяют.зна- менатель,.т.е..находят.наилучшее.значение.параметров.оборудова- ния. на. стадии. проектирования.. Такое. решение. возлагается. на.. разработчиков.и.изготовителей.электрооборудования. Третье. направление. —. вариация. и. числителя,. и. знаменателя,. т.е.. режимы. эксплуатации. приближают. к. номинальным. параме- трам. оборудования,. а. эти. параметры. в. свою. очередь. выбирают. в.соответствии.с.условиями.эксплуатации..Данный.вариант.требу- ет.творческого.сотрудничества.эксплуатационников.и.разработчи- ков.электрооборудования. Глава 1. Теоретические основы эксплуатации 12 1.2. эксплуатационные свойства электрооборудования Эксплуатационные.свойства.электрооборудования.можно.раз- делить. на. общие,. присущие. всем. видам. электрооборудования,. и.специальные,.имеющие.значение.для.конкретных.групп.электро- оборудования. К. общим. свойствам. относят. надежность. и. технико-эконо- мические.свойства,.а.к.специальным.—.технологические,.энергети- ческие,.эргономические.и.др. Численную. оценку. эксплуатационных. свойств. осуществляют. с.помощью.единичных.или.комплексных.показателей.(параметры,. характеристики)..Единичный.показатель.относится.только.к.одно- му.свойству.либо.одному.его.аспекту,.а.комплексный.—.к.несколь- ким.свойствам..Каждый.показатель.может.по-разному.учитывать. фактор. времени.. По. этому. признаку. их. разделяют. на. номиналь- ные,.рабочие.и.результирующие.показатели. Номинальные показатели—это. указанные. изготовителем. электрооборудования. значения. основных. параметров,. регламен- тирующие. его. свойства. и. служащие. исходными. для. отсчета. от- клонений.от.этого.значения.при.испытаниях.и.эксплуатации..Их. указывают. в. технической. документации. и. на. заводском. щитке. электрооборудования. Рабочие показатели—это.фактические.значения,.наблюдае- мые. в. данный. момент. эксплуатации. при. конкретном. сочетании. действующих.факторов. Результирующие показатели—это.средние.или.средневзве- шенные. значения. за. некоторый. период. эксплуатации. (сезон,. год. или. срок. службы).. Они. составляют. более. полное. представление. об.эффективности.использования.и.результативности.обслужива- ния. (ремонта). электрооборудования.. Эксплуатация. должна. быть. налажена.таким.образом,.чтобы.результирующие.показатели.были. не.хуже.номинальных. В.процессе.эксплуатации.электрооборудование.изменяет.свои. свойства..Под.эксплуатационными.свойствами.электрооборудова- ния. понимают. его. надежность,. готовность. к. выполнению. возло- женных.функций,.экономичность.[1]. 1.2. Эксплуатационные свойства электрооборудования 13 Готовность.—.свойство.объекта,.характеризующее.его.приспо- собленность.к.переводу.из.любого.исходного.состояния.в.состоя- ние.непосредственного.применения.по.назначению. Экономичность.—.свойство,.характеризующее.затраты.на.экс- плуатацию.электрооборудования. Надежность.—.свойство.объекта.сохранять.во.времени.в.уста- новленных.пределах.значения.всех.параметров,.характеризующих. способность.выполнять.требуемые.функции.в.заданных.режимах. и. условиях. применения,. технического. обслуживания,. хранения. и.транспортирования. Из.перечисленных.свойств.одним.из.наиболее.важных.являет- ся.надежность,.так.как.она.определяет.эффективность.использова- ния.электрооборудования.по.назначению.и.существенно.влияет.на. экономические. показатели.. Надежность. является. комплексным. свойством,. которое. в. зависимости. от. назначения. объекта. и. усло- вий. его. применения. может. включать. безотказность,. долговеч- ность,. ремонтопригодность. и. сохраняемость,. а. также. определен- ное.сочетание.этих.свойств. Безотказность.—.свойство.объекта.непрерывно.сохранять.ра- ботоспособное. состояние. в. течение. некоторого. времени. или. на- работки. Долговечность.—.свойство.объекта.сохранять.работоспособное. состояние.до.наступления.предельного.состояния.при.установлен- ной.системе.технических.обслуживаний.и.ремонтов. Ремонтопригодность. —. свойство. объекта,. заключающееся. в.приспособленности.к.поддержанию.и.восстановлению.работоспо- собного.состояния.путем.технического.обслуживания.и.ремонта. Сохраняемость.—.свойство.объекта.сохранять.в.заданных.пре- делах.значения.параметров,.характеризующих.способность.объек- та. выполнять. требуемые. функции. в. течение. и. после. хранения. и.(или).транспортирования. С.позиций.надежности.электрооборудование.может.находить- ся.в.одном.из.следующих.состояний:.исправном,.неисправном,.ра- ботоспособном.или.неработоспособном. Исправное состояние (исправность).—.состояние.объекта,.при. котором. он. соответствует. всем. требованиям. нормативно-техни- ческой.и.(или).конструкторской.документации. Глава 1. Теоретические основы эксплуатации 14 Неисправное состояние (неисправность).—.состояние.объекта,. при. котором. он. не. соответствует. хотя. бы. одному. из. требований. нормативно-технической.и.(или).конструкторской.документации. Работоспособное состояние (работоспособность).—.состояние. объекта,. при. котором. значения. всех. параметров,. характеризую- щих. способность. выполнять. заданные. функции,. соответствуют. требованиям. нормативно-технической. и. (или). конструкторской. документации. Неработоспособное состояние (неработоспособность) . —. со- стояние.объекта,.при.котором.значение.хотя.бы.одного.параметра,. характеризующего.способность.выполнять.заданные.функции,.не. соответствует.требованиям.нормативно-технической.и.(или).кон- структорской.документации. Событие,.состоящее.в.нарушении.исправности,.но.сохранении. работоспособности,.называют.повреждением. Одним.из.основополагающих.определений.в.теории.надежно- сти. является. понятие. отказа. —. события,. заключающегося. в. на- рушении.работоспособного.состояния.объекта..Отказы.могут.быть. внезапные.и.постепенные,.зависимые.и.независимые,.явные.и.не- явные.и.т.д. Сбой.—.это.самоустраняющийся.отказ.или.однократный.отказ,. устраняемый.незначительным.вмешательством. Изделия,. допускающие. восстановление. исправности. (работо- способности).после.повреждения.(отказа),.называют.восстанавли- ваемыми . или. ремонтируемыми,. в. противном. случае. —. невосста- навливаемыми или. неремонтируемыми.. К. первому. виду. относят,. например,. трансформаторы. и. двигатели,. ко. второму. —. электро- осветительные.лампы.и.трубчатые.электронагреватели.(ТЭНы). Продолжительность.работы.электрооборудования,.выраженная. в.часах,.годах.и.т.п.,.или.объем.выполненной.им.работы,.выражен- ный.в.киловатт-часах.либо.других.единицах,.называют.наработкой. Наработка на отказ.—.средняя.продолжительность.работы.между. отказами..Если.наработка.выражается.в.единицах.времени,.то.мож- но.применять.термин.«среднее.время.безотказной.работы». Перечисленные. выше. понятия. и. определения. носили. каче- ственный.характер..На.их.базе.можно.сформировать.совокупность. эксплуатационно-технических. показателей. для. количественной. 1.2. Эксплуатационные свойства электрооборудования 15 оценки.системы.эксплуатации..Основные.требования,.предъявля- емые.к.эксплуатационным.характеристикам:.наглядность,.возмож- ность. количественного. определения,. значительное. влияние. на. процесс. функционирования,. наличие. простых. методов. расчета.. Эксплуатационные. показатели. должны. как. описывать. свойства. электрооборудования,. так. и. характеризовать. обслуживающий. персонал.. Так. как. электрооборудование. функционирует. при. дей- ствии.на.него.дестабилизирующих.факторов,.в.систему.характери- стик. следует. включить. параметры. внешней. среды.. Что. касается. обобщенных.показателей,.то.они.вытекают.из.основного.целевого. назначения. системы. эксплуатации,. которая. может. быть. сформу- лирована.следующим.образом:.достижение.высокой.эффективно- сти. применения. электрооборудования,. большой. длительности. эксплуатации,.высокой.экономичности. Для. оценки. эксплуатационных. свойств. электрооборудования. применяются. характеристики. безотказности,. ремонтопригодно- сти,. долговечности,. сохраняемости,. готовности. и. экономические. характеристики.[1,.2]. Эксплуатационные. показатели. электрооборудования. могут. быть.определены.экспериментальным.и.теоретическим.путями. Теория. надежности. изучает. процессы. возникновения. отказов. объектов. и. способы. борьбы. с. этими. отказами.. Объекты,. изучае- мые.в.теории.надежности,.—.это.изделия,.элементы,.системы. Под. системой. понимают. совокупность. совместно. действую- щих. элементов. с. определенными. связями,. предназначенную. для. выполнения.определенных.функций..Термин.«элемент».применя- ется.для.составной.части.системы. Понятие.безотказности.является.одним.из.основных.в.теории. надежности..В.основном.безотказность.рассматривается.примени- тельно.к.использованию.объекта.по.назначению,.но.может.рассма- триваться.и.при.транспортировании.и.хранении. При. оценке. надежности. оборудования. в. качестве. случайного. события.рассматривается.отказ,.в.качестве.случайной.величины.—. наработка. τ. от. начального. момента. до. возникновения. этого. собы- тия..Поэтому.в.качестве.одного.из.основных.показателей.безотказ- ности. принимается. вероятность безотказной работы. Р(t),. которая.в.интервале.от.0.до.t.включительно.определяется.следую- щим.образом: Глава 1. Теоретические основы эксплуатации 16 Р(t). = P(τ > t),. (1.3) где.P(t).является.функцией.наработки..Обычно.предполагают,.что. эта.функция.непрерывна.и.дифференцируема. Наряду.с.понятием.вероятности.безотказной.работы.часто.ис- пользуется. понятие. вероятность отказа,. которое. определяется. как.вероятность.того,.что.объект.откажет.хотя.бы.один.раз.в.тече- ние.заданной.наработки,.будучи.работоспособным.в.заданный.мо- мент.времени. Вероятность. отказа. Q(t). на. отрезке. от. 0. до. t. определяется. по. формуле Q(t). =.1.—.P(t).. (1.4) Вероятность. безотказной. работы. Р(t). и. вероятность. отказа. Q(t).на.интервале.эксплуатации.t образуют.полную.группу.собы- тий.и,.следовательно,.связаны.соотношением Р(t). + Q(t).= 1.. (1.5) Зависимости. вероятности. безотказной. работы. и. вероятности. отказа.от.времени.показаны.на.рис..1.1. Рис. 1.1. Функциональные.зависимости.P(t), Q(t) Из. приведенного. графика. видно,. что. чем. больше. заданный. промежуток.времени,.для.которого.определяется.надежность,.тем. меньше.значение.вероятности.безотказной.работы,.и.наоборот. Вероятность.безотказной.работы.имеет.смысл.лишь.в.том.слу- чае,.если.указано,.в.течение.какого.интервала.времени.рассматри- вается.безотказность.объекта..Выражается.этот.показатель.числом. от.0.до.1. 1.2. Эксплуатационные свойства электрооборудования 17 На.практике.величина.вероятности.безотказной.работы.может. быть.определена.статистическим.путем.с.использованием.инфор- мации.об.отказах.за.определенный.промежуток.времени: ′ = − P t n t N ( ) ( ) , 1 (1.6) где. n(t). —. число. объектов,. отказавших. на. отрезке. от. 0. до. t; N. —. число.объектов,.работоспособных.в.начальный.момент.времени. При. значительном. числе. исследуемых. устройств. статистиче- ская.вероятность.Р ′(t).сводится.к.вероятности.Р(t). Кроме.функций.распределения.случайных.величин.Q(t).и.Р(t). при.анализе.надежности.часто.применяется.их.дифференциальная. характеристика.. Безотказность. можно. характеризовать. плотно- стью.распределения.случайной.величины.наработки.до.отказа.или. частотой.отказовf(t): f t dQ t dt d P t dt dP t dt ( ) ( ) ( ) ( ) = = − ( ) = − 1 (1.7) Достоинством.рассматриваемого.показателя.является.возмож- ность.судить.по.его.величине.о.числе.изделий,.которые.могут.от- казать.за.определенный.интервал.времени. Показатели.безотказности.неремонтируемых.объектов:.вероят- ность. безотказной. работы. P(t),. интенсивность. отказов. λ(t),.сред- няя.наработка.до.первого.отказа.T 1 Критерием,.наиболее.полно.характеризующим.надежность.не- ремонтируемых. объектов,. является. |