Чем определяется надежность электроснабжения
Что такое надежность
Надежность в эксплуатации электрооборудования систем электроснабжения является одним из важнейших факторов, оказывающих существенное влияние на экономические показатели энергокомплексов страны.
Cтоимость прекращения подачи электроэнергии в случае аварийного простоя составляет значительную часть суммарных затрат на изготовление и монтаж сети электроснабжения, а для населения такая авария приводит к большим моральным потрясениям. В связи с этим, вопросы совершенствования методов эксплуатации электрооборудования в системах электроснабжения различного уровня являются особенно актуальными. Поэтому особенностью современной электроэнергетики являются повышенные требования к надежности энергоснабжения и качеству электроэнергии.
Прогнозирование надежности объектов энергетических систем, а также разработка стратегий и планирование, модернизация и ремонт электрооборудования – приоритетные задачи государства. Современный подход к решению этих вопросов базируется на применении методов теории надежности и оптимизации работы сложных технологических объектов.
При проектировании электроустановка должна создаваться приспособленной к диагностированию и восстановлению, при изготовлении – работоспособной, а при эксплуатации – обеспечивать поддержание работоспособного состояния. Инструментом поддержания заданной надежности являются методы и средства диагностирования.
Понимание основ теории надежности и технической диагностики, знакомство с методами и средствами диагностирования элементов способствует правильному принятию решений при проектировании и эксплуатации электрооборудования в системах электроснабжения.
В качестве объекта рассматриваются электроустановки, под которыми понимается совокупность машин, аппаратов, линий электропередач (ЛЭП), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.
В состав электростановок входят: генераторы, силовые трансформаторы, автротрансформаторы, реакторы, трансформаторы напряжения и тока, линии электропередачи, распределительные устройства, комплектные трансформаторные подстанции (КТП), распределительные сети, электродвигатели, конденсаторы, средства автоматики и защиты, разнообразные приемники электроэнергии.
Основные понятия и определения
Анализ свода рекомендуемых терминов в надежности электронергетических систем показывает, что если для описания надежности элементов электроэнергетических систем и их электрических сетей формулировки в предложенных терминах вполне адекватно описывают свойства энергетического и электросетевого оборудования, как элементов, то для описания надежности электроэнергетической системы, как системы, эти термины неполны, а иногда даже искажают технологическую сущность описываемых систем.
Поэтому более полная формулировка «надежности электроэнергетической системы» звучит следующим образом: «Согласно основным положениям теории надежности под надежностью работы электроэнергетической системы следует понимать ее свойство сохранять способность выполнения предназначенных функций в любом интервале времени независимо от воздействия внешних условий».
Для надежного электроснабжения необходимо, чтобы все элементы электроустановок, включая генераторы, трансформаторы, фидеры, средства автоматики, защиты и распределения, бесперебойно работали. Каждый из элементов электроустановки вносит свой вклад в надежность электроснабжения.
Надежность электроснабжения — свойство электроустановок обеспечивать потребителей электрической энергией в соответствии с их категорией. По условиям надежности электроснабжения все потребители делятся на три категории.
Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества людей.
Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий.
В области систем электроснабжения под надежностью понимают бесперебойное снабжение электроэнергией в пределах допустимых показателей ее качества и исключение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. При этом объект должен быть работоспособным.
Работоспособность — состояние элементов электрооборудования, при котором они способны выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При этом элементы могут не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду.
Таблица 1. Классификация отказов
По характеру изменения основных параметров электрооборудования до момента возникновения отказа различают внезапные и постепенные отказы.
Внезапный — отказ, который наступает в результате резкого скачкообразного изменения одного или нескольких основных параметров, например: обрыв фаз кабельных и воздушных линий, разрушение контактных соединений в аппаратах.
Постепенным называют отказ, который наступает в результате длительного, постепенного изменения параметров, обычно, по причине старения или износа, например: ухудшение сопротивления изоляции кабелей, обмоток двигателей, увеличение переходного сопротивления контактных соединений. При этом изменения параметра по сравнению с начальным значением во многих случаях могут быть зарегистрированы с помощью измерительных приборов.
Принципиальной разницы между внезапными и постепенными отказами нет, так как внезапные отказы в большинстве случаев являются следствием постепенного, но скрытого от наблюдения изменения параметров (например, износ механических узлов контактов выключателей), когда их разрушение воспринимают как внезапное событие.
Полный отказ характеризует неработоспособный объект, который не выполняет ни одной из заданных функций (отсутствует освещение помещения — перегорели все светильники). При частичном отказе объект выполняет часть функций (в помещении перегорело несколько светильников).
Необратимый отказ свидетельствует о потере работоспособности (перегорел предохранитель).
Обратимый — многократно самоустраняющийся отказ объект а (лампы дневного света то горят, то не горят).
Перемежающйся — многократно самоустраняющийся отказ объекта.
Если отказ объекта не обусловлен отказом другого объекта, то его считают независимым, в противном случае — зависимым. Если отказавший элемент обнаружен при осмотре (разрушена изоляция провода), то отказ считается явным (очевидным). В случае если в отказавшем электрооборудовании при осмотре не удается найти причину его отказа, отказ считается неявным (скрытым).
Отказ, возникший в результате нарушения установленных норм конструирования, называют конструкционным в результате нарушения правил эксплуатации — эксплуатационным. Отказ, возникший в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления или ремонта объекта, выполненного на ремонтном предприятии, — технологическим (производственным).
Причина отказа — дефект. Различают: отказ элемента сложного объекта (перегорел предохранитель в сети электропитания квартиры), появление новых связей между элементами (возникло короткое замыкание), нарушение связи между элементами (обрыв провода).
Надежность проявляется только в процессе эксплуатации. В зависимости от специфики электроустановок и условий ее эксплуатации, надежность (в широком понимании этого термина) может включать в себя комплекс таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость в отдельности или в определенном сочетании, причем как для электроустановок, так и для отдельных ее элементов.
В узком смысле надежность отождествляют с безотказностью (в «узком смысле»).
Безотказность — свойство технических объектов непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. Это наиболее важная составляющая надежности элементов электроустановки, зависящая от безотказности элементов, схемы их соединения, конструктивных и функциональных особенностей, условий эксплуатации.
Долговечность — свойство технических объектов сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Для элементов электроустановки предельное состояние определяется невозможностью их дальнейшего использования, что обусловлено либо снижением эффективности, либо требованиями безопасности, либо наступлением морального старения.
Ремонтопригодность — свойство, позволяющее обнаруживать и предупреждать причины возникновения отказов, а также устранять их последствия путем технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность характеризует большинство элементов электростановок и не имеет смысла только для тех элементов, которые не ремонтируются в процессе эксплуатации (например, изоляторы воздушных линий).
Сохраняемость — свойство технических объектов непрерывно сохранять исправное (новое) ИЛИ работоспособное состояние в процессе хранения и транспортирования. Сохраняемость элементов электроустановок характеризуется их способностью противостоять отрицательному влиянию условий хранения и транспортирования.
Выбор количественных показателей надежности зависит от вида электроэнергетического оборудования. Невосстанавливаемыми называют такие элементы электростановки, работоспособность которых в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в процессе эксплуатации (трансформаторы тока, кабельные вставки). Надежность их характеризуется безотказностью, долговечностью и сохраняемостью.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Качество и надежность электроснабжения. Определение границ зоны ответственности
Электроснабжение, как вид услуги жилищно-коммунального характера, должно отвечать определенным требованиям. Таковыми являются надежность и качество. Каждый из указанных показателей имеет свои критерии. Последние определяют границы ответственности сторон договора.
Какими законодательными актами регулируются качество и надежность системы обеспечения электроэнергией?
Ознакомимся с основными законами, регулирующими оказание услуг населению по энергоснабжению. Нормативными актами, регулирующими такие критерии, являются:
| Нормативный акт | Отношение к качеству и надежности |
| Федеральный закон от 26 марта 2003 года № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» | Устанавливает правовые основы экономических отношений в сфере электроснабжения. |
| СНиП 31-110-2003 | Устанавливает правила проектирования и монтажа электроустановок вновь строящихся и реконструируемых объектов в населенных пунктах. |
| СП 256.1325800.2016 | Также определяет правила монтажа электроустановок. |
| ГОСТ 32144-2013 | ГОСТ 32144-2013 определяет показатели и нормы качества электрической энергии в системах общего назначения. |
| Постановление Правительства РФ от 27 декабря 2004 года №861 | Утверждает Правила, определяющие общие принципы и порядок обеспечения недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии, а также их оказания. |
| Постановление Правительства РФ от 4 мая 2012 года № 442 | Его положения устанавливают правовые основы функционирования розничных рынков электрической энергии. |
Безопасность
Рассмотрим, что такое безопасность системы энергоснабжения общественных и жилых зданий. Она включает в себя:
Эффективность
Данный критерий обеспечивается применением современных устройств и заменой устаревших и вышедших из строя, своевременной проверкой и устранением неисправностей.
Показатели, определяющие надежность
Показателями надежности являются:
Показатели надежности подтверждаются в процессе эксплуатации оборудования.
Основные влияющие факторы
К таким факторам отнесены:
Степени
Есть три категории электроснабжения:
Что такое ОДН?
Электроснабжение ОДН — это затраты на электричество, потребляемое помещениями общего пользования, например, подъезды, бытовки, лифты, чердаки и так далее. Ответственность за снабжение электричеством общих домовых нужд также лежит на компании, управляющей домом.
Определение границ зоны ответственности с учетом существующих категорий
Такие границы всегда определяются условиями заключаемого договора, в котором отражаются все нюансы решения проблем, в случае некачественного оказания услуг. В дополнении составляется акт об определении границ.
В тоже время надежность электроснабжения гарантируется пунктом 7 ПП РФ №442. В нем указано, что в случае причинения ущерба в результате действия или бездействия, основания и размер компенсации за причиненный ущерб определяются в соответствии с требованиями действующего гражданского законодательства и закона об электроэнергетике.
То есть даже, если в договоре указаны границы ответственности, с учетом категории электроснабжения и составлен акт, при возникновении проблем, причинения ущерба, компенсировать вред можно только в судебном порядке.
Законодательство не запрещает решить проблему в досудебном претензионном порядке.
Законодательство возлагает обязанности по обеспечению качества и надежности электроснабжения на поставщика услуг. Такие критерии зависят от ряда факторов. Категория надежности определяется видом оборудования, количеством используемых устройств, а также способом аварийного переключения. Границы ответственности определяются условиями договора и закрепляются в двухстороннем акте.
В случае причинения ущерба, пользователь вправе обратиться с претензией к поставщику услуг и компенсировать вред за его счет. Если это не дало желаемого результата или претензия была оставлена без ответа, спор можно решать в судебном порядке.
Категории надежности электроснабжения: требования электроприемников потребителей к источникам энергоснабжения
Требования к надежности электроснабжения в настоящий момент является одним из важных аспектов работы потребителей. От существующего уровня надежности энергоснабжения электроприемников потребителя зависит количество брака на производстве, качество изготовляемой продукции и, как следствие, конкурентоспособность компании в целом.
Сразу стоит отметить, что вопросы надежности энергоснабжения затрагиваются в основном в Правилах устройства электроустановок. Ответственность поставщика электроэнергии за низкие показатели качества электроэнергии и низкую надежность электроснабжения в действующем законодательстве в электроэнергетике прописано слабо. Однако некоторые моменты все-таки определены. Как не допустить простоя предприятия из-за отключения электроэнергии или с кого взыскать убытки от возникновения брака вследствие несоблюдения поставщиком электроэнергии показателей, определенных для различных категорий надежности электроснабжения, об этом и попытаемся разобраться в этой статье.
Для начала предлагаем разобраться с особенностями надежности энергоснабжения потребителей. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ 7 издание) выделяют три категории надежности электроснабжения.
При этом ПУЭ не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников 1 или 2 категории надежности. Для 3 категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более 24 часов.
Категории надежности энергоснабжения
Стоит отметить, что время восстановления энергоснабжения потребителей в соответствии с п. 31.6 «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, определяется следующим:
Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимое число часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору,
Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – то в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.
Таким образом, важным моментом для потребителей с 1 или 2 категорией надежности для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения, определить параметры восстановления подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций и др. вне регламентных отключений еще на этапе заключения договора энергоснабжения с поставщиком электроэнергии.
Также стоит особо отметить обязательное требования по закреплению величин аварийной брони и технологической брони. Указанные параметры определяются в акте аварийной и технологической брони и являются неотъемлемой частью договора потребителя. Очень часто потребители, имеющие аварийную или технологическую бронь не имеют оформленного акта согласования брони, что может привести (в случае отключения электроэнергии) к значительным убыткам для самого потребителя, а в худшем случае и к экологическим последствиям.
Определение границ зоны ответственности за надёжность электроснабжения с учетом существующих категорий.
При этом, качество и надежность электроснабжения потребителей определяется на границе балансовой принадлежности потребителя и сетевой компании.
Ответственность поставщика электроэнергии за вопросы энергоснабжения (в т.ч. надежность энергоснабжения) определяются п. 7 «Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442, который говорит о том, что наличие оснований и размер ответственности субъектов электроэнергетики перед потребителями за действия (бездействие), повлекшие за собой неблагоприятные последствия, определяются в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации и законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.
Таким образом, даже если у потребителя согласована в договоре энергоснабжения первая или вторая категория надежности электроснабжения, количество источников питания у него 2 или более, и на электроприемники потребителя есть согласованный акт о технологической или аварийной брони, то при возникновении случая временного прекращения поставок электроэнергии и возникновения у предприятия убытков вследствие этого, у него (потребителя) есть возможность получить компенсацию своих убытков только в судебном порядке. Поэтому важно дополнительно в договоре закреплять ответственность сторон за нарушение параметров надежности энергоснабжения.
При возникновении каких-либо ситуаций, связанных с надежности энергоснабжения, потребитель должен предъявлять требования к компенсации своих расходов (упущенной выгоды) к гарантирующему поставщику (энергосбытовой компании) если у потребителя заключен договор энергоснабжения и к электросетевой компании (владельцу электросетевых объектов) если у потребителя заключен договор купли-продажи электроэнергии и договор оказания услуг по передаче.
Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.
В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.
«Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.
Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».
Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричества возрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.
Как правильно определить категорию надежности при проектировании энергоснабжения потребителя?
В связи с большим количеством вопросов в комментариях касательно выбора категории надежности энергоснабжения энергоприемников, мы дополнили статью ответом на этот вопрос.
Категория надежности энергоснабжения должна выбираться в соответствии с таблицей 5.1. «Степень обеспечения надежности электроснабжения электроприемников жилых и общественных зданий» СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
Приводим эту табилицу: