Надежность энергоснабжения

Надежность исходных элементов и материалов заключается в том, что их требуемые параметры должны сохраняться в течение всего срока службы. Надежность элементов может быть повышена тренировкой перед сборкой изделия.

В этой части проекта приводятся расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность элементов электрического аппарата, электрической схемы, технологического процесса, которые были выбраны в предыдущей части. Если темой дипломного проекта является устройство состоящее из большого количества различных элементов, то в расчетную часть обычно включаются не все, а только часть элементов.

Как видно из приведенных формул, надежность элементов является одним из факторов, существенно влияющих на интенсивность отказов аппаратуры в целом. Интенсивность отказов элементов зависит от конструкции, качества изготовления, от условий эксплуатации и от электрических нагрузок в схеме.

Влияние внешних факторов на надежность элементов можно оценить с помощью коэффициентов нагрузки. Коэффициентом нагрузки называют отношение фактического значения воздействующего фактора к его номинальному значению. Например, если номинальная мощность резистора Р„ = 2 Вт, а фактически на резисторе рассеивается Рф = = 1,2 Вт, то коэффициент нагрузки по мощности в данном случае равен

Как было показано, надежность элементов радиоэлектронной аппаратуры сильно зависит от температуры окружающей среды. Для каждого типа элемента в технических условиях указывается предельная температура, при превышении которой элемент нельзя эксплуатировать. Поэтому одна из важнейших задач конструктора радиоэлектронной аппаратуры состоит в том, чтобы обеспечить правильные тепловые режимы для каждого элемента.

Анализ развития электронной техники показывает, что в течение примерно 10 лет сложность электронных устройств повышается приблизительно в 10 раз. Сейчас уже появляются устройства с числом пассивных, преобразующих и активных элементов до 109. Такой рост сложности электронных устройств приводит к возникновению ряда проблем, основными из которых являются: надежность элементов и электрических соединений между ними; миниатюризация элементов; снижение потребляемой мощности.

Принципы построения. Работа статических полупроводниковых реле основана на введении положительной обратной связи в соответствующие усилители. Особенно широко применяются подобные реле в системах промышленной электроники и автоматики в качестве логических элементов. В этом случае особо важное значение имеет не только повышенная надежность элементов, но и их быстродействие.

Унификация базируется на теоретических расчетах оптимальных вариантов, исследовании технологических воздействий на элементы при жестких режимах подготовки и монтажа. Обобщенным критерием правильности унифицированных параметров могут служить положительные результаты комплексных испытаний на надежность элементов в составе узлов и приборов. Унификация может быть проведена по следующим направлениям, признакам и параметрам: вариантам и типоразмерам формовки выводов микросхем и дискретных элементов; единым требованиям к установке элементов; размерам и расположению контактных площадок на печатных платах; геометрии и размерам электрических соединений выводов элементов с контактными площадками печатных плат; рекомендуемым режимам монтажа (температура, время, припои, флюсы).

в качестве логических элементов. В этом случае особо важную роль играет не только повышенная надежность элементов, но и их быстродействие. Число включений в секунду достигает здесь - сотен тысяч, что недостижимо для обычных электромагнитных реле.

Надежность элементов, формирующих систему

Надежность элементов, формирующих систему, является нормируемым параметром только в тех случаях, когда вырабатываемое решение допускает воздействие на втот параметр либо путем выбора соответствующего оборудования с требуемыми характеристиками по надежности, либо с помощью изменения организации его изготовления или эксплуатации. Показатели надежности действующего оборудования, используемые в расчетах надежности, относятся к нормативным условиям проведения расчетов.

Создание объединенных энергетических систем позволило повысить надежность энергоснабжения, снизить эксплуатационные расходы, уменьшить необходимые резервы.

В отличие от АВР устройство автоматического повторного включения (АПВ) не включает резервное, заведомо исправное присоединение, а повышает надежность энергоснабжения путем включения снова того же присоединения (линии, трансформатора, шин), которое отключилось защитой.

Особенности работы генератора на сеть большой мощности. Обычно на электростанциях устанавливают несколько синхронных генераторов для параллельной работы на общую электрическую сеть. Это обеспечивает увеличение общей мощности электростанции (при ограниченной мощности каждого из установленных на ней генераторов), повышает надежность энергоснабжения потребителей и позволяет

Системы управления, в том числе автоматические, должны обеспечивать надежность работы или функционирования энергосистем, т, е. должны обеспечивать сохранность энергетического оборудования, надежность энергоснабжения потребителей и живучесть энергосистем и энергообъединений при аварийных ситуациях. При этом должно быть обеспечено качественное управление нормальными, аварийными и послеаварийными режимами энергосистем и их элементов.

Качество электроэнергии и надежность энергоснабжения иногда выделяют в самостоятельные критерии оптимальности. Тогда в первом случае критерий сводится к поддержанию у потребителей наиболее выгодных значений напряжений, а иногда и частоты, во-втором, к обеспечению режимов, наилучшим образом исключающих возможность возникновения срыва энергоснабжения. В дальнейшем будем рассматривать только экономические 'критерии, как наиболее распространенные.

Системы управления, в том числе автоматизированные, должны обеспечивать надежность работы или функционирования энергосистем, т.е. должны обеспечивать сохранность энергетического оборудования, надежность энергоснабжения потребителей и живучесть энергосистем и энергообъединений при аварийных ситуациях. При этом должно быть обеспечено качественное управление нормальными, аварийными и по-слеаварийными режимами энергосистем и их элементов.

Создание объединенных энергетических систем позволило повысить надежность энергоснабжения, снизить эксплуатационные расходы, уменьшить необходимые резервы.

лельно на общую сеть работает большое число синхронных генера-трров. Благодаря этому достигается большая надежность энергоснабжения потребителей, снижение мощности аварийного и ремонтного резерва, возможность маневрирования энергоресурсами сезонного характера и другие выгоды.

Ввиду относительно благоприятных характеристик Ма = / (s) на электростанциях СССР разрешается кратковременная работа (до 30 мин) турбогенераторов в асинхронном режиме при условии, что потери в роторе и статоре не превышают потерь при номинальном режиме и потребление реактивной мощности с точки зрения режима работы энергосистемы допустимо. В течение указанного времени можно устранить неисправности в системе возбуждения, перевести турбогенератор на резервное возбуждение или перевести нагрузку на другие турбогенераторы или станции. Использование возможности работы турбогенераторов в асинхронном режиме позволяет увеличить надежность энергоснабжения потребителей.

Все больше электроэнергии производится на атомных электростанциях и, как следствие, можно ожидать увеличения доли ядерной энергии в общем энергопотреблении. Вероятно увеличится разрыв между потреблением энергоресурсов, особенно нефти, и возможностью обеспечения потребления за счет собственного производства. Потребители энергетических ресурсов настаивают на смягчении ограничений на использование угля с высоким содержанием серы и на ослаблении требований по защите окружающей среды от загрязнения, что, по их мнению, позволит повысить надежность энергоснабжения. Перед нами небольшой, но дорогостоящий выбор: сокращать потребление энергии (за счет снижения темпов экономического роста); ускорять освоение возобновляемых источников энергии (по очень высокой стоимости): повышать зависимость от внешних источников энергоснабжения (допуская серьезный политический риск?); существенно увеличивать эффективность использо-

Устойчивость энергетических систем и как следствие этого надежность энергоснабжения потребителей может быть повышена путем применения различных средств: чувствительной релейной защиты, автоматов регулирования частоты, автоматов повторного включения, системы форсировки возбуждения генераторов.