Условия работоспособности

Область работоспособности. Электроэнергетическое оборудование состоит из конечного числа элементов, и соответственно в нем может возникнуть конечное число дефектов. Разделение множества состояний на подмножества работоспособных и неработоспособных определяет условие работоспособности, т.е. условие, при выполнении которого электроэнергетическое оборудование может выполнять возложенные на него функции.

Следует отметить, что понятие работоспособность содержит некоторую неопределенность, связанную с тем, что между абсолютной работоспособностью элемента ЭУ, когда все диагностические признаки имеют номинальное значение, и абсолютной неработоспособностью, когда ЭО совершенно не способно работать (пробой изоляции, обрыв проводов, их замыкание на землю), лежит конечное число промежуточных состояний, при которых ЭУ способна выполнять некоторую работу, но с пониженной производительностью или с ухудшением качества.

Не всегда очевидна граница между работоспособным и неработоспособным состояниями. Не ясно также, при каких значениях диагностических признаков элементов ЭУ должна считаться неработоспособной и подвергаться восстановлению. Превышение допустимых значений напряжения приводит к снижению надежности работы электроустановок. Повышение тока нагрузки приводит к чрезмерному перегреву всех аппаратов, кабелей, обмоток силовых трансформаторов и электрических машин, включенных в эту электрическую цепь. В результате перегрева электрооборудования возможен пробой изоляции с последующим замыканием токоведущих частей между собой или на землю.

В общем случае объект может находиться в конечном множестве состояний

S=(s₁,...,s_j,...,s_p).

Каждому состоянию соответствует определенное значение какого-либо диагностического признака (рис.7.1).

.

Причем p=r, если существует однозначное соответствие, а в общем случае .

Область работоспособности определяется как область изменения диагностических параметров, ограниченная их допустимыми значениями, в которой объект работоспособен.

Допустимые нижние или верхние значения можно определить из анализа диагностической модели или воспользоваться приближенным расчетом:

; ,

где – запас относительно предельного значения параметра ; – номинальное значение диагностического параметра; к – коэффициент запаса.

При этом не учитывается влияние множества случайных факторов, воздействующих на объект. На практике нормальная работа критических схем обеспечивается при отклонении напряжений не более чем на 10 % от номинального значения. Однако в аварийном режиме допускается работа элементов ЭУ при разбросе напряжений до 20...30 %. Состояние элементов ЭУ характеризуется совокупностью диагностических признаков. При этом условие работоспособности можно задавать в пространстве диагностических признаков, исходя из следующих предположений:

1. Определено множество состояний электроэнергетического оборудования S, т.е. совокупность диагностических признаков ;

2. Существуют номинальные лучшие состояния, т.е. определены ;

3. Отклонение работоспособных состояний от номинальных допускается в определенных пределах , соответствующих диапазону (н – нижнее, в – верхнее значение).

Таким образом, для всех точек в области работоспособности элементы ЭУ считаются функционирующими нормально; номинальное состояние включено в область работоспособности.

В связи с тем, что в качестве ДП могут использоваться параметры и характеристики, рассмотрим способы задания условий работоспособности для них.

Условия работоспособности на параметры.Наиболее часто используемые для контроля работоспособности электрооборудования параметры приведены в табл. 7.1.

Кроме того, в качестве параметров могут использоваться: индуктивность и резонансная частота обмоток силовых трансформаторов и электрических машин, потенциалы, сопротивление изоляции элементов ЭУ, уровень напряженности электромагнитного поля, интенсивность частичных разрядов.

Таблица 7.1