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文檔簡介
1、電力工業(yè)可靠性管理 一 本章介紹了可靠性管理的根本概念,我國電力工業(yè)可靠性管理的開展 過程和開展情況,可靠性的主要指標與數(shù)學(xué)模型,可靠性計算的根本 知識;著重闡述了可靠性管理在電力工業(yè)中的應(yīng)用工和基于可靠性管 理全過程設(shè)備管理;對可靠性管理與平安監(jiān)察的關(guān)系也進行了分析和 討論。第一節(jié)可靠性管理概論一、概述對于一般技術(shù)系統(tǒng),可靠性的定義是一個元件或一個系統(tǒng)在規(guī)定的時 間內(nèi)完成預(yù)定功能的能力。電力工業(yè)可靠性的定義是:電力系統(tǒng)各個 環(huán)節(jié)完成將符合標準的滿足用戶數(shù)量要求的電力和電量輸送至用戶的 程度。電力系統(tǒng)可靠性包括充裕度和平安性兩個方面。充裕度Adequacy是指電力系統(tǒng)根據(jù)用戶需要,以元件額定容
2、量和允許的電壓變動范圍為制約條件,同時考慮到方案的和非方案的系統(tǒng) 元件停運及運行操作的制約條件下,為用戶間斷的提供電力和電量的 能力。充裕度也常指靜態(tài)可靠性,也就是在靜態(tài)條件下,電力系統(tǒng)滿 足用戶電力和電量的能力。平安性Security是指電力系統(tǒng)承受突然發(fā)生的擾動例如突然短路或非方案地失去系統(tǒng)元件的能力。平安性有時也稱動態(tài)可靠性,也就是動態(tài)條件下,電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動并不間斷地向用戶提供電 力和電量的能力。平安性的另一個方面指系統(tǒng)的整體性,即電力系統(tǒng) 維持聯(lián)合運行的能力。電力系統(tǒng)的整體性往往與維持系統(tǒng)連續(xù)運行的 能力有關(guān),在遭受突然動時, 一旦整體遭破壞, 可能導(dǎo)致穩(wěn)定性破壞, 不可控的系
3、統(tǒng)解列,最后造成系統(tǒng)大面積停電。 國外電力工業(yè)應(yīng)用可靠性技術(shù)是 60 年代陸續(xù)開展起來的。當(dāng)時,之所 以要應(yīng)用可靠性技術(shù),有兩個原因,一是隨著國民經(jīng)濟現(xiàn)代化,人們 對電的依賴越來越深,對供電質(zhì)量要求也越來越高。 60 年代,正是電 視機、計算機、空調(diào)器普及時期,宇航工業(yè)也日益開展,這都要求供 電高度平安、可靠,電壓頻率合格。二是電網(wǎng)越來越大,單機容量從 100MW左右開展到200300MW,廣泛采用中間再熱系統(tǒng),控制復(fù)雜 了,一臺機組發(fā)生事故,往往影響很大。電網(wǎng)擴大后,超高壓遠距離 輸電增多,電網(wǎng)穩(wěn)定問題突出起來,如何合理保證供電可靠性就成為 迫切問題。 1965 年以前,幾個主要興旺國家的工
4、業(yè)部門都擬訂了一些 供電可靠性指標,進行了一些理論研究,例如,在美國有些電力公司 各自采用不同的指標,如 電力缺乏概率(LOLP、電量缺乏期望值(EENS、停電頻率和平均持續(xù)時間(F&D)等。1965年11月9 日,美國東北系統(tǒng)(包括紐約、大停電事故,引起了很大震動,大大 推動了可靠性工作。 1 968年,美國成立了全國電力可靠性協(xié)會 (NERC、, 全國分九個平安協(xié)調(diào)區(qū),各電力公司共同參加,擬定各自的可靠性準 那么,規(guī)定在種種事故情況下,電力系統(tǒng)不得產(chǎn)生連鎖反響擴大事故, 把“電力缺乏概率 做為規(guī)劃電網(wǎng)的根本指標,即必須到達這個指標后, 再考慮最正確費用方案。他們與美國電力研究
5、會合格,擬定了從聯(lián)合系 統(tǒng)到發(fā)、送、配電及用戶用電的可靠性準那么。有些電力公司內(nèi)部也制 定了可靠性準那么,對系統(tǒng)、設(shè)備、運行、維護以至用戶效勞都提出了 要求。有的參謀公司建議電廠推行 PAR 制度,即以三個指標: PPerformanee,運行性能、A Availability,可用率、R Relability, 可靠性來改良電廠工作,各供電部門普遍有用戶停電記錄,計算供 電可靠度,設(shè)計、制造部門經(jīng)常按電業(yè)部門提供的事故反響改良自己 的工作,并經(jīng)常回訪。近 30 年來,我國電力工業(yè)一貫堅持 “平安第一 的方針,逐步建立了一 整套關(guān)于保證平安的規(guī)章制度、管理方法和一系列措施。實踐證明, 這是一條
6、成功的經(jīng)驗,但是也要清醒地看到,隨著電力工業(yè)的迅速發(fā) 展,僅靠過去這套管理方法和管理經(jīng)驗已經(jīng)不夠了,迫切需要建立一 套適合于我國的可靠性管理方法。這是由于: 1過去的平安管理工作不全面, 它只著重于生產(chǎn)的運行、 檢修方面。 近十幾年來,我們遇到大量設(shè)備制造質(zhì)量不良,設(shè)計不合理,廠址選 擇不當(dāng),施工遺留問題,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱等問題,這都是沒有產(chǎn)行全面 平安管理造成的。 因此,要搞好平安, 必須從規(guī)劃、 設(shè)計、設(shè)備制造、 施工和安裝、運行和檢修、人員培訓(xùn)等各個環(huán)節(jié),嚴格實行可靠性管 理。 2 電網(wǎng)開展的規(guī)模越來越大,單機容量越來越大,互聯(lián)電網(wǎng)的區(qū)域 在增多,互聯(lián)容量增大,長距離重負荷的局面下在形成。從
7、可靠性觀 點來說,電力系統(tǒng)的規(guī)模越大,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,發(fā)生事故的可能性就越 大,運行人員誤判斷和誤操作也越多。往往一處發(fā)生事故,就會產(chǎn)生 連鎖反響,擴大事故,造成大面積停電。對設(shè)備和系統(tǒng)進行可靠性分 析,提出減少故障率,提高可用率和穩(wěn)定性的改良措施,就可以極大 限度地防止大面積停電事故的發(fā)生。3供電的充足性、可靠性和經(jīng)濟性之間的關(guān)系非常密切。供電可靠 性對電力投資的影響十分敏感,供電可靠性提高一點在根本建設(shè)投資 上表現(xiàn)得很突出,如何保持合理的供電可靠性成為至關(guān)重要的問題, 要求在電力系統(tǒng)規(guī)劃和電力工程設(shè)計當(dāng)中進行可靠性計算和評估,如 系統(tǒng)的備用容量、發(fā)電廠輔助設(shè)備的備用裕度、電力系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中的 具
8、體問題如線路、鐵塔、防污的措施和保護的配置等。選擇這些 條件都要在可靠性和經(jīng)濟性之間取得平衡。可靠性管理指在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定條件下,保證系統(tǒng)、設(shè)備、部件或 元件完成規(guī)定功能的一系列管理活動。其任務(wù)為:1研究與制定單個元件和由元件組成的系統(tǒng)的可靠性計算指標與統(tǒng) 計方法。2根據(jù)可靠性計算指標,結(jié)合被管理對象的具體情況,研究與制訂 可靠性的計算、預(yù)測、分配與評價的方法。3尋找提高被管理對象可靠性的途徑和方法。4研究可靠性和經(jīng)濟性的最正確配合。 可靠性管理是對管理對象進行全過程及全面的綜合管理。貫穿系統(tǒng)的 規(guī)劃、設(shè)計制造、基建安裝、運行和維修的全過程。在規(guī)劃階段,要 在負荷預(yù)測和一次能源平衡的根底上安排好電源開發(fā)的布局,保證逐 年有足夠的新增發(fā)電能力投產(chǎn),以保證電網(wǎng)有充足的備用容量。備用 容量不充足的電網(wǎng)是病態(tài)的電網(wǎng),其可靠性是很難滿足要求的。在設(shè) 計階段,要分析系統(tǒng)設(shè)備所具備的可靠性水平,應(yīng)從本錢、功能、政 策、社會效益等各方面綜合考慮,確定可靠性目標。在設(shè)計方案完成 后,要進行可靠性預(yù)測,將預(yù)測推算結(jié)果與原定可靠性目標進行比擬, 作為修定方案的依據(jù)。最后,還要進一步對組成系統(tǒng)的各個單元或子 系統(tǒng)進行可靠度的分配。在研制階段,屬于可靠性的工作有:分析故 障類型,零、部件選擇,可靠性試驗,應(yīng)用人類工程學(xué)亦稱人體工 程學(xué)進行設(shè)備設(shè)計與
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