水電站電氣設(shè)備可靠性分析與探討

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1、水電站電氣設(shè)備可靠性分析與探討摘要:對(duì)發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，確定發(fā)電設(shè)備的可靠性,同時(shí)分析其內(nèi)部的相互關(guān)系的影響，從而找出薄弱環(huán)節(jié)，加以解決，以提高其可靠性，具有重要的實(shí)際意義。本文在介紹電氣設(shè)備元件可靠性及故障樹(shù)分析方法的基礎(chǔ)上，建立水電站電氣設(shè)備故障樹(shù)，對(duì)於水電站電氣設(shè)備可靠性分析起到很好幫助作用關(guān)鍵詞:水電站，電氣設(shè)備，可靠性,故障樹(shù)K引言目前電力能源得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,電力系統(tǒng)不斷向高電壓、遠(yuǎn)距離、大容量方向發(fā)展,在提高經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，安全可靠問(wèn)題也突出起來(lái)。從七十年代初期以來(lái)，許多國(guó)傢的大電網(wǎng)相繼發(fā)生重大事故，引起大面積長(zhǎng)時(shí)間停電,不但造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且危機(jī)社會(huì)秩序。水

2、電站電氣設(shè)備可靠性的高低，直接影響到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此對(duì)水電站電氣設(shè)備可靠性進(jìn)行分析,瞭解它們的運(yùn)行狀況，以便采取相應(yīng)的措施,提高其可靠性，以保證電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行顯得尤為重要[1,2]2、電氣設(shè)備元件可靠性及故障樹(shù)分析方法2.1電力可靠性概述電力系統(tǒng)可靠性可定義為向用戶提供質(zhì)量合格的、連續(xù)的電能的能力，而能力常用概率表示。所謂質(zhì)量合格，就是指電能的頻率和電壓必須保持在規(guī)定的范圍以內(nèi)。電力系統(tǒng)可靠性工程從各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)節(jié)研究故障現(xiàn)象,提出定量評(píng)定指標(biāo)。主要任務(wù)如下?研究單個(gè)元件和由元件組成的系統(tǒng)的計(jì)算模型，定量計(jì)算指標(biāo)，研究如何應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的方法去獲得元件的可

3、靠性指標(biāo)。2?鑒於電力系統(tǒng)的范圍很大，在研究可靠性時(shí)要根據(jù)不同環(huán)節(jié)的要求，突出主要矛盾，構(gòu)成不同環(huán)節(jié)的可靠性數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法。3?尋找提高電力系統(tǒng)可靠性的途徑和方法2.2電器元件常見(jiàn)的失效模式失效模式就是失效或故障的表現(xiàn)形式,可通過(guò)人的感官或測(cè)量?jī)x器、儀表觀測(cè)到的失效形式。徹底分清失效模式或故障的表現(xiàn)形式是很重要的，是進(jìn)行失效分析的基礎(chǔ),也是可靠性研究的基礎(chǔ)。在電氣設(shè)備中，元件是組成系統(tǒng)的基礎(chǔ),系統(tǒng)的故障常常主要由電器元件失效引起的。因此,研究元件失效，是硏究系統(tǒng)失效的基礎(chǔ)。在描述系統(tǒng)失效模式時(shí)，要盡量以元件失效模式來(lái)表征，隻有在難於用元件失效模式進(jìn)行描述時(shí)，才可以用子系統(tǒng)或系統(tǒng)本身的失效模

4、式進(jìn)行描述電氣失效主要有:不能開(kāi)機(jī)，間歇性不穩(wěn)定,漂移性不穩(wěn)定，誤動(dòng)作,誤指示，不能切換，提前進(jìn)行，滯後進(jìn)行，錯(cuò)誤輸入（或無(wú)輸入）,錯(cuò)誤輸出（或無(wú)輸出），電短路,電開(kāi)路以及電泄漏等2.2故障樹(shù)分析方法2.2.1故障樹(shù)的構(gòu)造故障樹(shù)是頂點(diǎn)和邊的集合圖。它由頂點(diǎn)與邊聯(lián)合起來(lái)而不包含閉合回路（即起始和終止於同一點(diǎn)的一些邊）。帶有方向的邊發(fā)源於頂點(diǎn)（除瞭樹(shù)的根）而形成的樹(shù)，謂之故障樹(shù)也稱邏輯樹(shù)。其邊表示系統(tǒng)故障、子系統(tǒng)故障或元件故障事件。頂點(diǎn)表示邏輯運(yùn)算,即輸入與輸出的關(guān)系。相應(yīng)於樹(shù)根事件叫頂事件;下一級(jí)有引起頂事件的事件出現(xiàn)。這樣逐級(jí)下傳，樹(shù)將延伸下去。頂事件通常是系統(tǒng)故障事件,它是事先由系統(tǒng)故障標(biāo)準(zhǔn)

5、定義的。其它事件或是可以繼續(xù)分解的子系統(tǒng)故障事件或是不可繼續(xù)分解的元件故障事件。當(dāng)延到元件故障事件時(shí)，故障樹(shù)就形成瞭2.2.2故障樹(shù)分析法的主要特點(diǎn)1?目標(biāo)全面查清引起故障的原因和事實(shí)真相、評(píng)價(jià)各種故障原因?qū)ο到y(tǒng)故障的影晌程度並采取相應(yīng)措施，切實(shí)地加以改進(jìn)2?分析對(duì)象的選取標(biāo)準(zhǔn)以重大故障作為分析對(duì)象，系統(tǒng)的整理故障發(fā)生的原因及其因果關(guān)系1?分析方法概要運(yùn)用理論符號(hào)和邏輯推理對(duì)復(fù)雜的故障和危險(xiǎn)逐個(gè)地、系統(tǒng)地進(jìn)行分析，找出原因及其間的因果關(guān)系;明確基本事件發(fā)生的概率和場(chǎng)合，最後求岀系統(tǒng)發(fā)生故障的概率4?分析的性質(zhì)對(duì)產(chǎn)品、裝景、部件、系統(tǒng)的可靠性、安全性進(jìn)行定性的和定量的分析5.預(yù)期效果。（1）根據(jù)

6、已經(jīng)明確的故障發(fā)生過(guò)程,判明可靠性、安全性方面存在的問(wèn)題，找出需要迸一步研究的課題。（2）采取措施,如改進(jìn)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)工程管理、加強(qiáng)維修、充實(shí)部件備品、完善使用說(shuō)明書(shū)等,切實(shí)防止故障發(fā)生。（3）防止可靠性鑒定試驗(yàn)、故障分析等必要的試驗(yàn)項(xiàng)目、調(diào)研項(xiàng)目的遺漏。(4)保存和更新FTA結(jié)果，使原有的技術(shù)不斷完善，並有效地靈活運(yùn)用2.2.3FTA法的基本實(shí)施步驟FTA法的基本實(shí)施步驟包括:選取頂事件;建立故障樹(shù);求故障樹(shù)的最小割集;求系統(tǒng)的故障率(1)頂事件的選取。頂事件就是最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)。它可以根據(jù)我們最關(guān)心的問(wèn)題來(lái)選取，但是下列幾點(diǎn)需遵守:(1)頂事件發(fā)生與否必須有明確的定義;(2)頂事件必須

7、能夠進(jìn)一步分解,這樣才能按，頂事件發(fā)生的邏輯關(guān)系建立故障樹(shù);(3)頂事件能定量地度量(2)建立故障樹(shù)與邏輯圖比較。建立故障樹(shù)是故障樹(shù)分析中最關(guān)鍵的一步。建立故障樹(shù)實(shí)質(zhì)上是找出故障和導(dǎo)致故障的諸因素之間的邏輯關(guān)系,並將這種關(guān)系用特定的圖形■故障樹(shù)表示岀來(lái)(3)故障樹(shù)的分析故障樹(shù)分析的目的是決定頂事件的概率。其結(jié)果就是系統(tǒng)故障的概率PF。故障樹(shù)的分析包括定性分析和定量分析3、水電站電氣設(shè)備故障樹(shù)建立及