Сулыненков, Илья Николаевич. Совершенствование модели отказов выключателей распределительных устройств 35-750 кВ

brief description

Сулыненков, Илья Николаевич. Совершенствование модели отказов выключателей распределительных устройств 35-750 кВ : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 / Сулыненков Илья Николаевич; [Место защиты: Иван. гос. энергет. ун-т].- Иваново, 2013.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 14-5/726

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ В.И. ЛЕНИНА

04201454711
СУЛЫНЕНКОВ Илья Николаевич
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 35-750 КВ
Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор
Назарычев А.Н.
Иваново, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВЫСОКОВОЛЬНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 11
1.1. Обзор показателей надежности токоведущих частей и оборудования распределительных устройств, используемых
при решении задачи оценки структурной надежности 11
1.2. Обзор существующих моделей отказов выключателей 14
1.3. Анализ существующих моделей отказов выключателей 23
1.4. Анализ модели отказов выключателей с учетом причин возникновения отказов 36
1.5. Постановка задач, требующих решения в диссертационной работе 38
1.6. Выводы по первой главе 39
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ И МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЧАСТОТЫ ОТКАЗОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 40
2.1. Формирование общей модели отказов выключателей с учетом условий их эксплуатации в различных схемах РУ 40
2.2. Применение метода Гаусса для решения системы линейных алгебраических уравнений, составленных в общем виде, для определения параметра потока отказов выключателей с учетом отказов смежных выключателей 45
2.3. Разработка модели отказов выключателей с учетом отказов смежных выключателей 55
2.4. Совершенствование методики расчета показателей надежности на основе разработанной модели отказов 65
2.5. Выводы по второй главе 76
2

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА НА НАДЕЖНОСТЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 78
3.1. Анализ факторов, определяющих степень влияния схемы распределительного устройства на надежность высоковольтных выключателей 78
3.2. Исследование зависимости частоты отказов выключателя от повреждаемости смежных выключателей 80
3.3. Исследование зависимости частоты отказов выключателя от повреждаемости субсмежных выключателей 91
3.4. Выводы по третьей главе 95
4. ПРИМЕНИЕ УСОВЕРШЕНСТОВАННОЙ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 97
4.1. Номограммный метод определения частоты отказов выключателя с учетом отказов смежных выключателей 97
4.2. Разработка программы для определения параметра потока отказов выключателя на ЭВМ с использованием матричных методов расчета 109
4.3. Применение модели отказов высоковольтных выключателей
на примере типовых схем РУ 115
4.4. Выводы по четвертой главе 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 123
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 133
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРОГРАММА РАСЧЕТА ЧАСТОТЫ ОТКАЗОВ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО
УСТРОЙСТВА 142

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе рассмотрен ряд вопросов, связанных с уточнением модели отка¬зов высоковольтных выключателей на основе учета схемы распределительного устройства, в которой установлен выключатель. Основные результаты диссер¬тационной работы заключаются в следующих 10 положениях:
1. Рассмотрены и систематизированы модели отказов выключателей. Ука¬заны их достоинства и недостатки. Выделены наиболее важные факторы, кото¬рые необходимо учитывать в моделях при оценке надежности выключателей.
2. На основе анализа статистических данных об отказах выключателей обосновано применение модели с учетом причин их возникновения. Показано, что данная модель, как и другие типы моделей, не учитывает разницу в частоте отказов выключателей, установленных в различных схемах РУ.
3. Получены универсальные уравнения для определения частоты отказов выключателей типовых схем РУ с учетом отказов смежных выключателей на основе расчетов СЛАУ в общем виде с использованием метода Гаусса.
4. Усовершенствована модель отказов выключателей, отличающаяся от существующих учетом условий эксплуатации выключателей в различных схе¬мах РУ.
5. Разработана методика расчета частоты отказов выключателей, при ис¬пользовании которой необходимо заложить топологию схемы РУ в виде матри¬цы связи узлов и выключателей и параметры выключателей и присоединений. При этом модель расчета и разработанный алгоритм поиска смежных и суб- смежных выключателей заложены в саму методику.
6. Предложено классифицировать выключатели по типам и группам в за¬висимости от схемы РУ, места в схеме РУ и вида коммутируемых присоедине¬ний, что позволило выработать обобщенные решения для отдельных выделен¬ных групп в задачах учета отказов смежных выключателей.
7. Дан анализ зависимости частоты отказов выключателей от отказов смежных и субсмежных выключателей в схемах РУ. Получены кривые пяти-
121

процентной погрешности при различном числе смежных выключателей, позво¬ляющие принять решение в практических задачах оценки надежности выклю¬чателей о целесообразности учета отказов смежных выключателей. Приведены практические рекомендации по учету отказов смежных и субсмежных выклю¬чателей.
8. Разработаны алгоритм вычисления частоты отказов выключателей с учетом схемы РУ и программа для его реализации на ЭВМ в приложении Mi¬crosoft Excel.
9. Разработана инженерная методика для определения частоты отказов выключателей на основе применения номограмм, позволяющая использовать ее в практических задачах и проектной практике.
10. Произведены многовариантные расчеты для различных схем РУ на ос¬нове разработанной модели отказов выключателей, показавшие, что схема РУ оказывает существенное влияние на надежность выключателей.
Основным направлением продолжения исследований является развитие методов и методик расчета структурной надежности схем распределительных устройств с использованием разработанной модели отказов выключателей.