3.13 Расчет и анализ показателей надежности трансформатора

Эффективность применения электрооборудования определяется по показателям надежности и экономическим характеристикам.

Трансформатор относится к восстанавливаемым объектам и поэтому основными показателями надежности являются: вероятность безотказной работы на определенное время работы, интенсивность отказов, коэффициент готовности.

Интенсивность потока отказов узлов трансформатора. Таблица 3.6

№ элемента	Наименование элемента	Диапазон значений, ∙10-6	Интенсивность потока отказов элемента, ∙10-6
1	Трансформаторы тока (ТПОЛ-35)	(0.002…6.4)	3.3
2	Газовое реле (ПГ-22)	(0.05…101)	1.5
3	Обмотки тр-ра (ВН, НН)	(0.002…4.4)	3.1
4	Изолятор 10 кВ (ИП-10/2000-750)	(0.005…6.4)	4.5
5	Ввода сил. тр-ра (ИПУ-35/630-750)	(0.1…7.8)	4.3
6	Устройство РПН (РНТ-13)	(0.0003…2.8)	2.5

Вероятность безотказной работы на t часов наработки определяется по формуле:

Где – интенсивность потока отказов схемы; t – время работы, ч.

здесь – интенсивность потока отказа i –го элемента схемы;

n – число элементов схемы.

Вероятность безотказной работы трансформатора необходимо определять за 220000 часов работы.

Коэффициент готовности трансформатора определяется по формулам

где T_{о тр}– средняя наработка на отказ трансформатора;

T_{в тр}– среднее время восстановления трансформатора.

;

;

;

.

Построим вероятности безотказной работы по узлам трансформатора:

Рисунок 3.1 - Вероятность безотказной работы узлов трансформатора.

Проведем анализ построенного графика. График наглядно иллюстрирует вероятность безотказной работы как отдельных узлов, так и всего силового трансформатора в целом. Таким образом, можно прийти к выводу, что газовое реле ПГ-22 наиболее подвержено отказу, изоляторы являются самыми надежными элементами силового трансформатора. Также, по графику можно определить, что трансформаторы тока и устройство РПН больше подвержены отказу, чем обмотки трансформатора. Своевременное облуживание узлов может стать гарантией, что они отработают свой заявленный ресурс ,а халатное обращение приведет к выходу узлов из строя до осуществления плановых ремонтов. Это, в свою очередь, приведет к дополнительным затратам или к выходу трансформатора из строя. Силовой тр-тор – один из надежных составляющих системы энергоснабжения потребителей, поэтому он должен иметь высокий коэффициент готовности. В данном случае К_{Г ТР}=0.9995.

Построим кривую жизни трансформатора. Произведем расчет первой части графика, т.е. промежуток притирочной работы и времени нормальной работы трансформатора:

Интенсивность отказов:

Расчет второй части графика, зоны старения трансформатора:

Анализируя график кривой жизни, можем сказать, что после запуска трансформатора в эксплуатацию, он не сразу вступает в фазу нормального режима работы. Вначале наступает период приработки, когда число отказов велико из-за неправильных монтажа, наладки и т.д. Только после этого наступает время нормального режима работы с минимальным количеством отказов. Для силовых трансформаторов нормальный срок службы составляет 25-30 лет. После этого наступает время старения оборудования, что влечет за собой рост количества отказов. В вопросе надежности, немалую роль играет и человеческий фактор.

Рисунок 3.2 - Кривая жизни трансформатора ТМН-4000.

Вывод. Своевременное осуществление обслуживания и ремонтов узлов, соблюдение инструкций завода-изготовителя могут продлить время ремонтного цикла трансформатора, повысить его надежность, а небрежная эксплуатация, как говорилось выше, может привести к быстрому выходу его из строя.