Во время эксплуатации урза
Можно выделить приработочный интервал (0 – t1); интервал (t1 – t2) – интервал редких или статистических отказов (это устойчивый период нормальной эксплуатации); с некоторого момента t2 начинается период старения изделия и связанный с ним рост параметра потока отказов. В начальный период эксплуатации, в период приработки, параметр потока отказов уменьшается по мере выявления и устранения дефектов. После окончания периода приработки начинается период нормальной эксплуатации, в котором параметр потока отказов является практически постоянным. За периодом нормальной эксплуатации наступает период деградации (старения и износа), в котором параметр потока отказов начинает возрастать.
Устройства РЗА (в отличие от устройств непрерывного действия) относятся к устройствам со статической готовность к действию. Релейная защита выполняет свои функции по требованию, которым является КЗ или иное нарушение нормального режима работы защищаемого энергетического оборудования. Поэтому необходимо различать отказ устройства защиты как событие утраты работоспособности (аппаратный отказ) и отказ функционирования как событие невыполнения заданной функции при возникновении соответствующего требования. Отказ функционирования устройства защиты приводит к серьезным повреждениям оборудования и значительному нарушению работы потребителей. Отказ функционирования может происходить только при одновременном существовании отказа устройства и необходимости требования к функционированию. Однако отказ устройства происходит, как правило, не одновременно с возникновением требования к функционированию и, следовательно, отказ функционирования может быть предотвращен, если в интервале между моментом возникновения отказа и моментов возникновения требования проведены профилактические работы. Поэтому поток отказов функционирования зависит не только от потоков отказов устройства, но и от организации ТО, а также от качества его проведения.
Рассмотрим временные диаграммы функционирования УРЗА (рис. 2.2). Здесь приняты следующие обозначения: tап – момент аппаратного отказа; tКЗ – момент КЗ; t ф – момент отказа функционирования; tВН, ВК – соответственно, моменты начала и завершения восстановительных работ. В случае «а» УРЗА потеряло способность выполнять требуемую функцию в момент tап , что приводит к неотключению КЗ после его возникновения. В случае «б» аппаратный отказ был или выявлен после его возникновения, или обнаружен в ходе регламентных работ, устранен в период времени tВН – tВК , и наступившее КЗ было успешно отключено. В случае «в» аппаратный отказ не обнаружен и каждое КЗ сопровождается отказом функционирования. Случай «г» иллюстрирует отказ функционирования в момент проведения каких-то работ при выведенной на проверку защите.
Рис. 2.2. Временные диаграммы функционирования УРЗА
2.1.2Виды технического обслуживания устройств рза
Период эксплуатации или срок службы устройства до списания определяется моральным либо физическим износом устройства до такого состояния, когда восстановление его становится нерентабельным. В срок службы устройства, начиная с проверки при новом включении, входит, как правило, несколько межремонтных периодов, каждый из которых может быть разбит на характерные с точки зрения надежности этапы: период приработки, период нормальной эксплуатации и период износа.
Устанавливаются следующие виды планового ТО УРЗА [9, 10]:
проверка при новом включении (наладка) (Н);
первый профилактический контроль (К1);
профилактический контроль (К);
профилактическое восстановление (ремонт) (В);
тестовый контроль (Т);
опробование;
технический осмотр.
Кроме того, в процессе эксплуатации могут проводиться следующие виды внепланового ТО: внеочередная и послеаварийная проверки.
Проверки при новом включении УРЗА, в том числе вторичных цепей, измерительных трансформаторов и элементов приводов коммутационных аппаратов, относящихся к УРЗА, проводятся перед включением вновь смонтированных устройств и после реконструкции действующих устройств, связанных с установкой новой дополнительной аппаратуры, переделкой находящейся в работе аппаратуры, или после монтажа новых вторичных цепей.
Задачей ТО в период приработки с учетом особенностей релейной защиты является выявление приработочных отказов и предотвращение отказов функционирования по этой причине. Для УРЗА приработочные отказы наиболее характерны в начальный период эксплуатации. В остальные межремонтные периоды они возникают значительно реже.
Период приработки начинается с проведения наладочных работ перед включением устройства в эксплуатацию, которые при тщательном их выполнении обеспечивают выявление и устранение большей части приработочных отказов. Однако всегда имеется вероятность, что какие-то дефекты не будут обнаружены или появятся после проведения наладки. Кроме того, при наладке могут не проявиться скрытые дефекты элементов, которые выявятся спустя некоторое время после ввода устройства в эксплуатацию. К ним могут быть отнесены, например, ослабленная межвитковая изоляция обмоток реле и трансформаторов, наличие надломов в проволочных сопротивлениях, скрытые дефекты в радиоэлектронной аппаратуре.
Таким образом, с окончанием наладочных работ и вводом устройства в эксплуатацию период приработки не может считаться законченным. Необходимо проведение через некоторое время после наладки еще одной проверки, после которой с достаточно большой вероятностью можно считать, что приработочные отказы выявлены и устранены. Такая проверка названа первым профилактическим контролем. Срок проведения этого контроля определяется в основном двумя противоречивыми факторами. С одной стороны, необходимо некоторое время для проявления скрытых дефектов и, следовательно, чем больше это время, тем вероятнее их проявление. С другой стороны, с увеличением интервала между включением устройства в эксплуатацию и первым профилактическим контролем увеличивается вероятность отказа функционирования устройства.
Задачей ТО в период деградации является своевременное профилактическое восстановление или замена изношенных элементов устройства с тем, чтобы предотвратить резкое возрастание параметра потока отказов. Соответствующий вид ТО с учетом ремонтопригодности большинства элементов УРЗА назван профилактическим восстановлением.
Периодичность профилактического восстановления устройства определяется периодичностью восстановления его элементов, которая в свою очередь определяется ресурсом этих элементов.
Задачей ТО в период нормальной эксплуатации, т.е. между двумя восстановлениями, является выявление и устранение возникших отказов и изменений параметров устройства с целью предотвращения возможных отказов функционирования. Соответствующие виды ТО называются профилактическим контролем и тестовым контролем. Профилактический контроль заключается в проверке работоспособности всего УРЗА. Тестовый контроль, как дополнительный вид ТО, применяется для микроэлектронных и МП устройств, имеющих соответствующие встроенные средства. При тестовом контроле осуществляется, как правило, проверка работоспособности части устройства.
Периодичность профилактического и тестового контроля определяется рядом факторов: параметром потока отказа; параметром потока требований к функционированию; ущербом от отказа функционирования УРЗА; затратами на проведение профилактического контроля; вероятностью ошибок персонала в процессе проведения профилактического контроля.
Кроме профилактического контроля, в период нормальной эксплуатации предусмотрено при необходимости проведение периодических опробований. Назначением периодических опробований является дополнительная проверка работоспособности наименее надежных элементов УРЗА: реле времени с часовым механизмом, технологических датчиков, приводов коммутационных аппаратов (исполнительных механизмов).
При частичном изменении схем или реконструкции УРЗА, при восстановлении цепей, нарушенных в связи с ремонтом другого оборудования, при необходимости изменения уставок или характеристик реле и устройств проводятся внеочередные проверки. Послеаварийные проверки проводятся для выяснения причин отказов функционирования или неясных действий УРЗА.
Периодически должны проводиться внешние технические осмотры аппаратуры и вторичных цепей, проверка положения переключающих устройств и испытательных блоков.