《电力生产管理》PPT课件.ppt

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1、第七章电力生产管理——电气设备及主接线的可靠性分析对电气主接线进行可靠性分析计算的目的，主要有以下几点：（1）分析计算电气主接线的可靠性，作为设计和评价电气主接线的依据。（2）对不同主接线方案进行可靠性指标综合比较，提供计算结果，作为选择最优方案的依据。（3）对已经运行的主接线，寻求可能的供电路径，选择最佳运行方式。（4）寻找主接线的薄弱环节，以便合理安排检修计划和采取相应策略。（5）研究可靠性和经济性的最佳搭配等。分析计算电气主接线的可靠性时，一般假定某一电源点为起点，以某二次母线（低压母线）为终点，根据电气设备的的可靠性数

2、据，应用可靠理论和方法，建立数学模型，通过数据计算来论证电气主接线的可靠性，使设计、运行、检修等工作建立在更加科学的基础上。7.1可靠性7.1.1定义可靠性定义为元件、设备和系统在规定的条件下和预定时间内，完成规定功能的概率。对电气主接线来讲，也就是在规定的额定条件下和预定的时间内（例如一年）完成预期功能状况的概率。根据具体情况和要求，衡量主接线完成功能和丧失功能的判据可能是保证某回路或某若干回路供电连续性的概率、保证发电出力的概率、保证母线电能质量的概率等。判据越多，越接近工程实际情况，其可靠计划也越复杂，甚至无法进行。所以

3、，判据的选择应根据电厂容量大小、重要程度、与电力系统连接方式以及经济效益等实际情况权衡而定。目前在设计主接线时，多以保证连续供电和发电出力的概率作为可靠性计算的判据。7.1.2电气设备的分类从可靠性观点看，电力系统中使用的设备（元件）可分为可修复元件和不可修复元件两类。如果设备经过一段时间工作后，发生了故障，经过修理能再次恢复到原来的工作状态，这种设备就称为可修复元件，例如断路器、变压器等设备。由可修复元件组成的系统称为可修复系统。电力系统中使用的绝大部分设备，如发电机、变压器、断路器、母线和输电线路等都属于可修复元件，因此电

4、气主接线亦属于可修复系统。如设备工作一段时间后，发生了故障不能修理，或者虽然能修复但不经济，这种设备就称为不可修复元件，例如电容器、电灯泡等。由不可修复设备组成的系统称为不可修复系统。7.1.3电气设备工作状态电气设备的工作状态，基本上可分为运行状态（工作或待命）和停运状态（故障或检修）两种。据统计一个可修复元件的寿命过程流程图，可通过图来表示。其中“1”表示运行状态，‘0’表示停运状态，持续工作时间TU和持续停运时间TD都是随机变量，元件运行一段时间TU1后，随机地发生故障，为恢复其功能进行修理，经TD1时间后又投入运行，整

5、个元件的寿命处在“运行”、“停运”两种状态的交替之中，是一个循环过程。7.1.4可靠性的主要指标1.不可修复元件的可靠指标（1）可靠度。一个元件在预定时间t内和规定条件下执行规定功能的概率，称为可靠度，记作R(t)；相反，不可靠度用F(t)表示。设总共有n个相同元件，运行t时间后，已有nf(t)个元件损坏，还剩ns(t)个元件完好，则有：元件的可靠度和不可靠度是对立的事件，其概率之和等于1：当时，时，。这说明元件在开始运行时是完好的，可靠度，但在工作无穷大时间以后，元件必然发生故障（失效），故，R(t)表示可靠度在时间上如何从

6、1向0减小的情况。（2）不可靠度。不可靠度函数F(t)表示元件在小于或等于预定时间t发生故障的概率。由上式可知，当t=0时，R(t)=1，F（t）=0；t=∞时，R(t)=0，F(t)=1。f(t)是不可靠度F(t)对时间t的一阶微分，表示单位时间内发生故障的概率，称为故障密度函数，所以（3）故障率。故障密度函数f(t)与可靠度函数R(t)的比，称为故障率函数。他表示元件已正常工作到时刻t，在t时刻以后的下一时间间隔内发生故障的条件概率，即由此可见，设备可靠度R(t)是以故障率对时间积分为指数的指数函数，这个结论非常重要。通过

7、大量的试验与长期观测以及理论分析，由多个零件构成的设备，其故障率的典型形态如下图所示，此曲线形似浴盆，故称浴盆曲线。(A)—早期故障期；(B)—偶发故障期；(C)—耗损故障期；(D)—规定故障率根据设备的寿命，故障率大致分为三个阶段。设备寿命周期内的初期故障阶段，称早期故障期，故障率随时间下降，故障一般是由设计制造和安装调试方面的原因引起的，如设备中寿命短的零件，设计上的疏忽和生产工艺的质量问题而引起的。这时期的主要任务是严格进行试运转和验收，并加强管理，找出不可靠的原因，使故障率迅速趋于稳定。偶发故障期：此时期故障的发生是随

8、机的，偶发故障多是由运行操作上的食物造成的，这就要求严格按规程正确操作。这期间设备的故障率较低而且稳定，大致为常数，是设备的最佳状态时期。这个时期的长度，称为设备的有效使用寿命。耗损故障期：发生在设备寿命期末，故障率再度上升，引起故障的主演原因是设备某些零部件的老化和磨损。如