Стартовая >> Архив >> Проблема повышения надежности и долговечности электросетевых конструкций

Проблема повышения надежности и долговечности электросетевых конструкций

Оглавление
Проблема повышения надежности и долговечности электросетевых конструкций
Анализ состояния эксплуатируемых электросетевых конструкций
Примеры разрушений

Строительные электросетевые конструкции составляют значительную часть основных производственных фондов предприятий электрических сетей. Массовость этих конструкций в сочетании с высокой степенью ответственности и повышенными требованиями, предъявляемыми к надежности электрических сетей, с одной стороны, и значительная доля отказов оборудования энергосистем, приходящихся на долю электросетевых конструкций (свыше 30% отказов по данным Минэнерго Украины и до 50% по материалам Центрального электроэнергетического управления Великобритании), с другой стороны, выдвигают вопросы повышения надежности упомянутых конструкций на одно из ведущих мест в области энергетики. О масштабах и значимости обсуждаемой проблемы позволяют судить данные табл. 1.1 —1.3.

1.1. Протяженность воздушных линий электропередачи Минэнерго Украины
(по состоянию на 1 янв.), тыс. км


Напряжение. кВ

Год

1994

1995

1996

1997

800

0,25

0,10

0,10

0,10

750

4,08

4,08

4,08

4,08

500—400

0,64

0,64

0,64

0,64

330

12,95

12,88

12,94

12,94

220

4,39

4,40

4,14

4,14

154

10,09

10,20

10,27

10,33

110

37,90

38,44

39,05

39,15

35

70,34

70,54

70,63

70,78

20—3

335,81

335,20

333,50

333,20

0,5 и менее

475,15

474,22

472,36

472,65

Всего

95,6

950,22

947,70

948,00

1.2. Количество и мощность, MBA, подстанций Минэнерго Украины
(по состоянию на 1 янв.) *


Напряжение, кВ

Год

1996

1997

750

7/14707

7/14627

500

1/1252

1/1252

400

2/1339

2/1339

330

84/47911,4

84/48111,4

220

35/9829,2

35/9990,1

154—110

1386/56584,3

1392/56870,9

35

3861/25351,2

3864/25390,6

Всего

5376/156974,1

5385/157581,0

*В числителе дроби указано количество подстанций, в знаменателе — мощность
1.3. Стоимость основных фондов линий электропередачи и подстанций Минэнерго Украины, тыс. грн. (на 1 янв. 1997 г.)
Стоимость основных фондов линий электропередачи и подстанций
Стойкая тенденция увеличения интереса к изучению надежности энергосистем вообще и электросетевых конструкций в частности прослеживается на протяжении последних 10—15 лет. Несмотря на общее сокращение объемов научно-исследовательских работ, количество публикаций по данной теме увеличивается, ежегодно проводятся научно- практические конференции и семинары.
Активно исследовать вопросы надежности электрических сетей побуждают несколько причин. Во-первых, в Украине наметился устойчивый рост числа отказов оборудования энергосистем. Во-вторых, внезапные отключения наносят громадный ущерб потребителям и эксплуатирующим организациям. В-третьих, для обеспечения и поддержания надежности электрических систем на требуемом уровне необходимы значительные материальные затраты.
Проблема увеличения надежности электрических сетей и систем может быть решена двумя путями:

  1. повышением надежности элементов электрических сетей;
  2. оптимизацией схемных решений.

Опыт эксплуатации электросетей в различных странах показывает, что необходимо рациональное сочетание обоих направлений. Это объясняется тем, что оптимизация схемных решений, в том числе двойное и тройное резервирование электроснабжения, не исключает опасности одновременного повреждения основных и резервных ВЛ при сверхнормативных гололедно-ветровых нагрузках. Поэтому одним из главных условий бесперебойного электроснабжения потребителей является безотказная работа строительных конструкций ВЛ и ОРУ.
Обеспечение высокой надежности и долговечности строительных электросетевых конструкций и сооружений было бы несложным, если бы при конструировании не приходилось одновременно удовлетворять требованиям высокой экономичности и снижения материалоемкости проектируемых сооружений. Почти всегда назначением больших размеров сечений элементов конструкции можно достичь более высокого запаса прочности и, следовательно, большей надежности. Наоборот, снижение надежности позволяет добиться экономии материальных и трудовых ресурсов.

Поэтому во многих экономических исследованиях подчеркивается, что надежность конструкций является техникоэкономической категорией, а экономические показатели, используемые для выбора оптимального технического решения ВЛ и ОРУ, как правило, базируются на технических показателях надежности.
Изучение и количественный анализ надежности электросетевых конструкций преследует несколько основных целей:

  1. определение на стадии проектирования оптимальной надежности систем электроснабжения посредством минимизации суммарных затрат. Оценка проектных решений при технико-экономическом сравнении различных вариантов, в том числе и для уникальных объектов;
  2. определение эффективности мероприятий по повышению надежности конструкций;
  3. обеспечение высокой степени надежности ВЛ и ОРУ за счет совершенствования системы планирования и организации ремонтного обслуживания. Создание экономически обоснованной системы эксплуатации энергообъектов на базе диагностического обеспечения энергетического производства;
  4. использование показателей надежности при проведении экспертных оценок и оценке технического состояния опор ВЛ и порталов ОРУ;
  5. разработка нормативов и рекомендаций по проектированию ВЛ и ОРУ оптимальной надежности и по рациональной эксплуатации электросетевых конструкций с учетом конкретных условий изготовления, монтажа и эксплуатации.

Проблема эксплуатационной надежности конструкций, сооружений и их элементов охватывает широкий круг вопросов, которые рассматриваются строительной наукой. Исследования в этой области проводятся по трем основным направлениям. Первое включает анализ отказов конструкций, зарегистрированных в процессе эксплуатации. Второе направление базируется на экспериментальных методах изучения отдельных факторов и групп факторов, влияющих на свойства объекта исследования. Наконец, третье направление объединяет весь комплекс теоретических разработок, использующих математические, физические, феноменологические и другие подходы. При этом результаты экспериментальных и теоретических исследований должны коррелировать с данными об отказах конструкций.



 
« Предотвращение и ликвидация гололедных аварий   Стоимостные показатели для воздушных линий электропередач »
электрические сети