Содержание к диссертации
Введение
1. Проблема функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения» в неблагоприятной обстановке 7
1.1. Обзор литературных источников 7
1.2. Задачи исследования 22
2. Математическая модель функционирования электрической системы с негативными возмущающими факторами 24
2.1. Формирование критериальных свойств функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения» 24
2.2. Математическая модель функционирования элемента комплекса «система защит - система электроснабжения» 33
2.3. Построение математической модели «системы защит - системы электроснабжения» 53
2.4. Основные зависимости «система защит - система электроснабжения» 62
3. Исследование влияния негативных факторов на комплекс «система защит - система электроснабжения» 67
3.1. Функционирование электрооборудования в зависимости от места его установки в структурной схеме производства 67
3.2. Оценка безотказности комплекса «система защит - система электроснабжения» 71
3.3. Анализ уровня негативных факторов в системе электроснабжения листопрокатного производства 77
3.4. Оценка средств и способов обеспечения безотказности системы электроснабжения листопрокатного производства 85
4. Технико-экономическое обоснование диагностики электрических процессов в системах электроснабжения листопрокатного производства 105
4.1. Методика сбора и обработки информации 105
4.2. Построение системы диагностики и оценки влияния электрических процессов на эффективность функционирования электрического оборудования 108
4.3. Технико-экономический анализ системы функциональной диагностики и оценки влияния электрических процессов на комплекс «система защит - система электроснабжения» 113
4.4. Использование систем прогнозирования для построения рациональной системы электроснабжения листопрокатного производства 117
Заключение 121
Библиографический список использованных
- Формирование критериальных свойств функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения»
- Построение математической модели «системы защит - системы электроснабжения»
- Функционирование электрооборудования в зависимости от места его установки в структурной схеме производства
- Построение системы диагностики и оценки влияния электрических процессов на эффективность функционирования электрического оборудования
Введение к работе
Актуальность работы. Одним из условий эффективного функционирования листопрокатных производств является надежная работа системы электроснабжения, определяемая безотказностью ее элементов. Она является важным звеном промышленного предприятия, осуществляющая связь между источником и приемниками электрической энергии. Безотказная работа системы электроснабжения достигается мероприятиями по рациональному выбору ее структуры на этапе проектирования, а также обеспечением требуемого уровня эксплуатации отдельных ее элементов. Обеспечение соответствующей степени безотказности достигается путем быстрого выявления и предотвращения отказов ее элементов. Повреждения, возникающие в системе электроснабжения, протекают настолько быстро, что персонал не в состоянии своевременно их предотвратить. Для устранения аварийных ситуаций и восстановления нормального режима функционирования используются защиты, осуществляющие непрерывный контроль состояния всех элементов системы электроснабжения. Большинство находящихся в эксплуатации всевозможных устройств обеспечивают выполнение предъявляемых к ним требований лишь при синусоидальной форме кривых тока и напряжения. Ухудшение показателей качества электроэнергии, обусловленное ростом числа электроприемников, режим работы которых сопровождается появлением высших гармонических составляющих, приводит к возрастанию вероятности отказов защит, а, соответственно, и обеспечению энергией приемников. Снижение уровня слежения защит оказывает существенное влияние на эффективность функционирования системы электроснабжения. Следует отметить, что невозможно обеспечить абсолютную безотказность электроснабжения отдельных приемников электрической энергии, так как это влечет за собой значительные материальные затраты на обеспечение требуемого уровня избыточности. До сих пор не найдено рационального сочетания функционирования защит с системой электроснабжения. Одной из причин этого является отсутствие метода оценки совместного влияния защит, реагирую-
щих на различные повреждения в системах электроснабжения, на эффективность функционирования защищаемого элемента. Существующие способы не позволяют в полной мере провести оценку совместного взаимодействия защит и систем электроснабжения без дополнительных корректирующих мероприятий. Поэтому разработка способа, направленного на осуществление совместной оценки, является актуальной.
Цель работы состоит в разработке способа, позволяющего оценить влияние взаимодействия защит и системы электроснабжения листопрокатных производств на эффективность ее функционирования, с последующей разработкой мероприятий, снижающих уровень возникновения негативных факторов.
Идея работы заключается в построении оптимальной структуры системы электроснабжения листопрокатных производств с обеспечением требуемой безотказности защиты путем введения временной избыточности функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения».
Методы исследования. В работе использовался комплексный подход, основой которого является определение связей между элементами системы электроснабжения с последующей оценкой их функционирования во времени. В ходе этого использовались элементы теории планирования эксперимента, математической статистики, теории вероятностей, теории надежности и теории случайных потоков.
Научная новизна заключается в: разработанной математической модели взаимодействия комплекса «система защит - система электроснабжения», с возможностью оценки функционирования элементов систем; разработанных мероприятиях, направленных на обеспечение требуемой эффективности систем электроснабжения листопрокатных производств.
Практическая ценность состоит в: разработанной инженерной методике прогнозирования совместной оценки эффективности функционирования защит и электрического оборудования листопрокатных производств; разработанных мероприятиях, повышающих безотказность системы электроснабжения посредством снижения нарушения работоспособности комплекса «системы защит -
система электроснабжения».
Достоверность результатов подтверждена: формированием задач исследования, исходя из всестороннего анализа условий функционирования и видов повреждений отдельных элементов системы электроснабжения листопрокатных производств; использованием на этапе теоретического описания взаимодействия апробированных положений теории надежности, теории вероятностей и теории случайных потоков; степенью соответствия разработанных математических моделей реальным физическим процессам систем электроснабжения; сопоставимостью результатов, полученных на этапе теоретических исследований, с экспериментальными данными, установленными в условиях листопрокатного цеха №3 ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат».
Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Юговостокэлектромонтаж-1» в виде рекомендаций к методическим указаниям по измерению параметров электрического оборудования и оценки влияния негативных возмущающих факторов на безотказность системы электроснабжения с ожидаемым экономическим эффектом 80 тыс. руб. в год.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-технической конференции Липецкого государственного технического университета (г. Липецк, 2000 г.); Региональной научно-технической конференции (г. Воронеж, 2003 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика и энергосберегающие технологии» (г. Липецк, 2004 г.); 11-ой международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (г. Орел, 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложений. Общий объем диссертации 158 с, в том числе 133 с. основного текста, 20 рисунков, 6 таблиц.
Формирование критериальных свойств функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения»
Четкая и безотказная работа системы защиты занимает важное место в обеспечении бесперебойного электроснабжения приемников электрической энергии промышленного предприятия. При построении математической модели любого объекта необходимо правильно сформулировать критерии оценки его эффективности, позволяющие определить понятия работоспособности и неработоспособности. Это позволяет представить процесс функционирования объ-екта в виде некоторого потока событий, который характеризуется соответствующими состояниями. В определенный момент времени, рассматриваемый объект будет находиться только в одном из состояний. Смена состояний происходит в случайные моменты времени вследствие влияния внешних возмущающих факторов и возникновения необратимых внутренних изменений. Согласно [81 - 84], состояния можно представить в виде интервалов времени. Продолжительность интервалов носит случайных характер и обусловлена кумулятивным воздействием различных факторов. Интервалы строго чередуются друг с другом. Совокупность двух совместных интервалов, характеризующих продолжительность работоспособного состояния и время восстановления отказа, образуют длительность рабочего цикла.
Различают следующие характерные отказы: приработочные, постепенные и внезапные. Для системы защиты приработочные отказы являются следствием ошибок при проектировании, изготовлении, монтаже и наладке. Приработочные отказы устраняются на начальном этапе эксплуатации и не оказывают существенного влияния на показатели безотказности. Поэтому их можно не учитывать. К постепенным отказам относятся: изменение характеристик; перегораниє проволочных сопротивлений; изменение емкости конденсаторов; запыле-ние внутренних деталей и т.п. Внезапные отказы являются следствием одновременного воздействия нескольких факторов. Совместное воздействие этих факторов в различных сочетаниях приводит к новым условиям работы, при которых возможно скачкообразное изменение одного или нескольких его параметров [108]. Появление внезапных отказов носит стохастический характер, то есть они возникают в случайные моменты времени. Кроме рассмотренных видов отказов для систем защиты необходимо выделить отказы, характеризуемые воздействием негативных возмущающих факторов, превышающих допустимые пределы [108].
В процессе функционирования защита должна выполнять три функции: срабатывание при повреждении на защищаемом участке; несрабатывание при повреждении вне защищаемого участка; несрабатывание при отсутствии повреждений. Невыполнение этих функций характеризует отказ срабатывания, излишнее срабатывание и ложное срабатывание соответственно [7, 10, 114]. В большинстве случаев отказ срабатывания наступает вследствие необратимых внутренних изменений, характеризующихся нарушением физической структуры устройства. Причиной таких нарушений служит кумулятивное воздействие большого числа случайных факторов. Опираясь на элементы теории надежности, такое воздействие может быть охарактеризовано совокупностью внезапных и постепенных отказов. Появление любого из этих отказов приводит к невозможности выполнять защитой возложенные на нее функции, то есть можно говорить о нарушении ее функциональной надежности. Отказ устройства при отсутствии требования срабатывания не оказывает существенного влияния на защищаемый объект. При возникновении соответствующего требования срабатывания отказ устройства превращается в отказ функционирования. Еще одним важным параметром, позволяющим оценить эффективность функционирования систем защиты, должен служить поток требований срабатывания. При анализе причин нарушения работоспособности защиты достаточно сложно провести границу между внезапными и постепенными отказами. Поэтому следует выделить нарушения работоспособности, причиной которых служит воздействие негативных возмущающих факторов, превышающих допустимые приделы. Для крупных промышленных предприятий одними из негативных возмущающих факторов являются высшие гармонические составляющие, генерируемые электроприемниками, обладающими резко переменными графиками нагрузок. Уровень негативных возмущающих факторов на промышленных и энергетических предприятиях довольно высок [30 - 33, 37, 38, 42, 61, 68, 71 - 73]. Их появление приводит к искажению кривых напряжения и тока, что связано с электромагнитной несовместимостью электрооборудования. Источники негативных факторов условно можно разделить на функциональные и нефункциональные. Для функциональных источников генерируемый возмущающий фактор является полезным сигналом, а в нефункциональных источниках он выступает в качестве побочного эффекта процесса функционирования. Из негативных возмущающих факторов можно выделить те, которые наиболее характерны для промышленных предприятий: импульсные поля и помехи при коммутациях силового электрооборудования и работе мощных приемников; постоянно действующие низкочастотные электрические и магнитные поля силовых электроустановок; провалы, прерывания и выбросы напряжения при коммутации мощных приемников и авариях [28, 42, 61, 68]. К потребителям, для которых характерен высокий уровень негативных факторов, относятся металлургические производства, внутризаводской транспорт, насосные станции. Для оценочного определения уровня возмущающих факторов воспользуемся наиболее распространенными признаками неблагоприятной электромагнитной обстановки: ложные срабатывания цифровых и аналоговых систем защиты и автоматики; выгорание или пробой кабелей; существенные разности потенциалов между различными заземленными элементами; сбои и отказы защит с грозой; работа устройств коммутации и т.п. В результате могут быть сформулированы основные положения, характеризующие процесс функционирования комплекса «система защиты -система электроснабжения»: - процесс функционирования отдельных элементов комплекса представляет чередование интервалов, характеризующих работоспособное и неработоспособное состояние; - рассмотрение эффективности функционирования отдельных подсистем защит основывается на оценке их совместного взаимодействия на безотказность всей системы; - оценка работоспособности защиты проводится на основании положений, представленных в [114]; - оценка эффективности функционирования системы защит определяется различного рода избыточностями и режимами работы, что позволяет разделить ее неправильные действия по степени воздействия; - расчет безотказности проводится с учетом двух составляющих, одна из которых характеризует меру технического совершенства, а вторая степень функциональной надежности; - процесс технического обслуживания оценивается как регулярный поток, в ходе которого происходит восстановление элементов повреждений защиты; - потоки событий, влияющие на изменение состояний элементов системы защит, в общем случае являются нестационарными. Одним из источников негативных возмущающих факторов в системах электроснабжения промышленных предприятий являются силовые преобразовательные устройства. В большинстве случаев преобразовательные устройства работают на активно-индуктивную нагрузку. Форма кривой сетевого тока зависит от угла управления а, задаваемого системой импульсно-фазового управления (СИФУ), и угла коммутации у. Номера гармоник, генерируемых силовым преобразовательным устройством, может быть определено на основании следующего выражения [42, 61]:
Построение математической модели «системы защит - системы электроснабжения»
Новолипецкий металлургический комбинат является предприятием с полным циклом, в состав которого входят производства: доменное, сталеплавильное, прокатное и др. Чугун, получаемый в доменных цехах, перерабатывается в сталеплавильных цехах в сталь. Затем сталь в слитках направляется в цеха прокатного производства. Прокатные станы классифицируются по назначению, по числу и расположению валков, по расположению рабочих клетей, по режиму работы [116]. Стан 2000, входящий в состав листопрокатного цеха №3 (ЛПЦ-3), относится к листовым станам горячей прокатки непрерывного действия. Его особенностью является последовательное расположение клетей с прокаткой в каждой клети в одном направлении. Основное оборудование включает: печи для нагрева слябов, черновую группу клетей, чистовую группу клетей, моталки, транспортные и промежуточные рольганги, устройства гидросбива окалины. На главных приводах черновой группы клетей установлены синхронные двигатели мощностью до 10000 кВт, а на приводах чистовой группы клетей двигатели постоянного тока суммарной мощностью до 11400 кВт. К дополнительному оборудованию относят: приемники слябов, расположенные у печей, механизм выдачи слябов из печей, летучие ножницы, агрегаты поперечной и продольной резки и др. Расчетная мощность нагрузки стана превышает 120 МВ-А. Улучшение качества проката, снижение трудоемкости производства, повышение эффективности потребовало модернизации всего технологического процесса. Все это отразилось и на системе электроснабжения. К основному оборудованию системы электроснабжения относятся силовые преобразователи электроприводов. Именно наличие преобразователей вызывает негативное воздействие функционирование комплекса «система защит - система электроснабжения». В зависимости от выполняемых задач силовые преобразовательные устройства осуществляют 6-ти и 12-ти пульсационные схемы выпрямления. Измерение гармонического состава тока силового преобразовательного устройства чистовой клети, установленного на подстанции до 1996 года и осуществляющего 12-ти пульсационную схему выпрямления свидетельствуют, что в спектре тока практически отсутствуют гармонические составляющие кратные двум и трем. В 1996 - 1997 г.г. была проведена замена преобразовательных трансформаторов ТДРУН - 40000/10, позволявших реализовывать 12-и пульсационную схему, чистовых клетей №6 - 12 на трансформаторы ТРДНП -40000/35, которые реализуют 24-х пульсационную схему выпрямления. При работе новой схемы наблюдалось снижение 11-ой и 13-ой гармоники, но увеличение гармонических составляющих в области высоких частот. Это негативно отразилось на показателях качества электроэнергии, привело к росту коэффициента несинусоидальности. По результатам проведенных исследований рекомендовано заменить установленные фильтры 13-ой гармоники на фильтры 23-ей гармоник. Проведение такой замены позволяет достичь лучшего результата при фильтрации гармоник высокого порядка, вследствие меньшей добротности фильтра. В 1999 году была проведена замена главного привода черной клети. Установлен более мощный электропривод французского производства. В результате возник дефицит реактивной мощности, изменился спектральный состав и уровень токов высших гармонических составляющих, что потребовало замены установленного фильтро-компенсирующего устройства на фильтр 11-ой гармоники. Установка фильтров 11-ой и 23-ей гармоник привело к тому, что значения 5-ой и 7-ой гармоник тока ввода оказалось выше, чем значения тока преобразователя на этих частотах. Это объясняется возникновением резонанса тока в области рассматриваемых гармоник. Генерируемые преобразователем токи 5-ой и 7-ой гармоники, протекая по резонансному контуру «сеть -фильтр», приводят к возрастанию токов соответствующих гармоник ввода на секцию. В 2002 проведены дополнительные исследования. Их результаты показали, что после установки фильтров в отдельных режимах работы приводов наблюдается значительное искажение напряжения, характерных для 6-ти пульса-ционной схемы выпрямления. Рекомендовано заменить преобразовательные трансформаторы, это снизило уровень высших гармоник в одних режимах работы, но повысило уровень в других режимах.
С увеличением количества нелинейных приемников электрической энергии, внедрением элегазовых и вакуумных коммутационных устройств ухудшилась электромагнитная совместимость элементов системы электроснабжения. Безотказная работа электроприемников определяется надежностью систем электроснабжения, чему должна способствовать система защит. Появление высших гармонических составляющих приводит к нарушению работоспособности устройств защиты. Характер нарушения зависит от измерительного механизма устройств. В настоящее время большинство находящихся в эксплуатации устройств выполнено на электромеханической элементной базе. Присутствие высших гармонических составляющих снижает устойчивость несрабатывания устройств защиты, проявляющейся в виде ложных и излишних срабатываний. Анализ статистических данных о работе устройств защиты ОАО «НЛМК» позволил построить график изменения количества их неправильных действий. В процентном отношении причины неправильных действий защит, представлены на рис. 3.1. Отказы устройств системы защит распределились следующим образом: непосредственная вина оперативного персонала и персонала служб РЗА - 23,53%, неудовлетворительное состояние устройств - 21,57%, причины не выяснены - 34,31% и прочие причины - 20,59%. У более трети случаев не выяснена причина неправильных действий защит. Более подробные сведения о работе устройств защит представлены в приложении 1. В последнее время произошло увеличение количества неправильных действий защиты, причина которых невыяснена. Одной из причин нарушения нормального функционирования устройств защит является искажение формы кривых тока и напряжения. Анализ условий функционирования защит и выделение факторов, оказывающих влияние на изменение их характеристик, позволяет разработать мероприятия,
Функционирование электрооборудования в зависимости от места его установки в структурной схеме производства
Анализ функционирования системы электроснабжения листопрокатного производства позволяет выделить отдельные условия, направленные на обеспечение безотказности электрооборудования. К ним относятся: регламентируемые производителем режимы работы электрооборудования; использование структурной, временной, нагрузочной и других видов избыточностей; применение диагностических устройств; использование комплектующих и запасных частей, обладающих высокой надежностью; снижение вмешательства эксплуатационного персонала в работу элементов электрической системы; построение эффективной системы технического обслуживания с учетом условий функционирования «систем защит - системы электроснабжения». Одной из причин, повышающих число отказов электрооборудования, является несоблюдение требований [109]. Снижение влияния негативных возмущающих факторов, источниками которых выступают электроприемники с резко переменными графиками нагрузок, в большинстве случаев достигается путем использования фильтро-компенсирующих устройств. Эффективность выбранного способа повышения безотказности функционирования системы электроснабжения и ее оборудования оценивается по изменению коэффициента несинусоидальности. Результаты проведенных исследований показали, что при обеспечении требуемого значения коэффициента несинусоидальности в точках подключения электроприемников системы электроснабжения листопрокатного производства рассматриваемого участка наблюдается достаточно высокий уровень высших гармонических составляющих. Особенно существенное влияние оказывают 5-ая, 7-ая и 11-ая гармоники. Возрастание уровня гармонических составляющих негативно сказывается на безотказности всей системы электроснабжения. В настоящее время оценка безотказности функционирования системы электроснабжения сводится к анализу статистических данных о нарушениях работоспособности электрооборудования за регламентируемый период времени. Результатом такого анализа является сравнение полученных результатов с предыдущим регламентируемым периодом эксплуатации оборудования и определение статистического коэффициента безотказности системы. Подход направлен лишь на статистическую оценку аварийности в электрической системе. Он не дает приемлемую точность в условиях эксплуатации для прогнозирования возможных повреждений электрооборудования. Предлагаемый подход направлен на построение системы прогнозирования возможных нарушений в системе электроснабжения листопрокатных производств. Полученные результаты могут быть использованы для осуществления периодического контроля состояния электрической системы для выявления негативных воздействий и разработке мероприятий, направленных на устранение возможных причин снижения безотказности функционирования системы электроснабжения и ее оборудования.
Проанализируем структурную схему участка системы электроснабжения листопрокатного производства, представленную на рис. 3.8. Значительная часть электрооборудования цеха запитано с шин подстанции №50. Из представленной схемы видно, что система электроснабжения листопрокатного производства представляет совокупность эквивалентных участков. Одновременного нарушение электроснабжения приемников цеха маловероятно и в данном расчете не учитывается. Безотказность электроснабжения каждого приемника электрической энергии зависит не только от участка сети, к которому он подключен, но и от неповреждаемости соседних участков. При повреждении на смежном участке возрастает вероятность перерыва электроснабжения рассматриваемой части электрической сети, вследствие нарушений работоспособности защит. Возможны отключения оборудования комплекса «система защит - система электроснабжения» по причине воздействия негативных возмущающих факторов, вызывающих нарушения функционирования контролирующих устройств. Проанализируем схему участка системы электроснабжения с точки зрения возможных нарушений, вызванных воздействием негативных возмущающих факторов. Для этого выделим типовые элементы рассматриваемой схемы: трансформатор, выключатель, КЛЭП, сборные шины, устройства защиты. Каждый элемент имеет собственную модель отказов, обусловленную конструкцией и особенностью эксплуатации. Для построения вариационных рядов, необходимых для определения модели отказов и восстановления отдельного оборудования, недостаточно статистических данных ОАО «НЛМК». Необходимы дополнительные сведения, полученные в [7, 8, 10]. Определим вероятность прекращения снабжения электрической энергией приемников рассматриваемого участка системы электроснабжения, схема которого представлена на рис. 3.9.
Рассмотрим модель отказов и восстановления выключателя. Коммутационный аппарат относится к элементам периодического действия. Для нахождения его параметров функционирования целесообразно воспользоваться классическими методами теории вероятностей и теории надежности. Представим выключатель как элемент, условно состоящий из двух элементов, в одном из которых может появиться внезапный отказ, а в другом - постепенный. Вероятность отсутствия повреждения определяется выражением.
Построение системы диагностики и оценки влияния электрических процессов на эффективность функционирования электрического оборудования
Функционирование диагностических устройств позволяет определять состояние контролируемого электрического оборудования в произвольные моменты времени технологического процесса листопрокатного производства. Это позволяет выявлять возможные повреждения, а, следовательно, предотвращать их негативное воздействие на безотказность электроснабжения, а соответственно производственный процесс. Функционирование диагностического устройства можно охарактеризовать следующими свойствами: эффективностью; достоверностью результатов; полнотой и глубиной диагностирования; надежностью; быстродействием; самоконтролем; количеством анализируемых параметров; наличием активных выходов и т.д. Особенностью функционирования защит системы электроснабжения листопрокатного производства является то, что их работа происходит по требованиям, которыми являются повреждения, возникающие на защищаемом участке электрической системы. Анализ причин отказов системы защит, работа которой происходит в системах с электромагнитной несовместимостью оборудования, позволяет выделить характерные нарушения повышение вероятности отказа функционирования вследствие наличия негативных возмущающих факторов; изменения времени срабатывания при возникновении скрытых отказов; нарушения функционирования защит при включении и отключении защищаемого электрического оборудования. Устройства защит могут быть подразделены на функциональные блоки: воспринимающие; преобразующие; сравнивающие; исполняющие. Существующие защиты являются сложными, многофункциональными системами, в состав которых входят различные по своему назначению блоки. Многообразие существующих защит затрудняет процесс диагностики. Внедрение защит, выполненных на микроэлектронной и микропроцессорной элементной базе, позволяет построить достаточно эффективные системы, у которых отсутствуют недостатки систем защит, выполненных на релейной основе. Это связано с тем, что такие устройства будут иметь модульное типоисполнение. Модульная структура позволяет достаточно быстро выявлять поврежденный участок электрической системы, что значительно ускоряет процесс восстановления отказавшего оборудования.
Использование систем диагностики является целесообразным при условии своевременного выявления возможных повреждений. Большинство устройств функциональной диагностики систем защит направлено на выявление скрытых отказов, которые могут привести к излишним срабатываниям или отказам срабатывания. Эффективность таких систем объясняется наличием временной избыточности. Выявление в интервале временной избыточности поврежденных блоков защит позволяет провести их своевременную замену. Такие системы диагностики обладают высокой эффективностью, что определяется как интенсивностью требований срабатывания, так и интервалом между проверками функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения». Более сложной проблемой является диагностирование ложных срабатываний. Предотвращение ложных срабатываний защит возможно при выполнении следующих условий: введение избыточности, снижающей вероятность срабатывания; внедрение быстродействующих систем блокировки; индивидуальное прогнозирование состояния отдельных элементов, с целью прогнозирования возникновения ложного срабатывания. Внедрение быстродействующих систем блокировки наиболее целесообразно для предотвращения ложных срабатываний. Введение структурной избыточности, хотя и в меньшей степени, чем применение временной избыточности, но применяется в производственных условиях для обеспечения требуемого уровня безотказности защит. Прогнозирование возможных состояний устройств защит практически не используется в условиях эксплуатации. Применение такого похода наиболее оправдано для прогнозирования состояния защит, выполненных на электромеханической элементной базе. Существующие на сегодняшний день методики проверки таких защит сводятся к оценке их отдельных параметров. При этом оценка параметров ведется с применением достаточно громоздких средств проверки. Своевременная проверка позволяет выявить возможные нарушения, приводящие к отказу срабатывания или вызывать излишние срабатывания. Независимо от уровня безотказности функционирования защит разработка способа прогнозирования состояния электрического оборудования систем электроснабжения в зависимости от условий технологического процесса всегда будет актуальной. Поэтому структура системы функциональной диагностики электрических процессов, оказывающих влияние на состояние защит, зависит от специфики объекта диагностики, предъявляемых требований и т.д. Предлагаемый способ прогнозирования вероятностных параметров функционирования комплекса «система защит - система электроснабжения» основывается на математическом аппарате теории случайных импульсных потоков. Такой подход является наиболее оправданным, так как позволяет наиболее полно из существующих аналитических методов описать функционирование рассматриваемого элемента системы электроснабжения с учетом всех факторов пропорционально их значимости. Предлагаемая система функциональной диагностики включает следующие основные модули: измеряющий; преобразующий; расчетный. Предлагаемая система диагностики может иметь как стационарное, так и мобильное исполнение. Построение стационарной системы функциональной диагностики оправдано при ее использовании в защитах, выполненных на микроэлектронной и микропроцессорной элементной базе. В этом случае функции системы интегрированы в блок проверки, осуществляющий тестовый и функциональный контроль отельных модулей защиты. Наиболее оправданным следует считать мобильное исполнение предлагаемой диагностической системы. В этом случае система строится на базе анализатора спектра и ПЭВМ. Подключение осуществляется через установленные в схемах трансформаторы тока и напряжения, так как они имеют неизменный коэффициент трансформации в диапазоне частот 50 - 2500 Гц. Предлагаемый способ оценки влияния электрических процессов на изменение вероятностных характеристик направлен на прогнозирование нарушений функционирования защит. Большинство существующих на данный момент методов позволяют получить вероятностные параметры, описывающие излишние срабатывания и отказы срабатывания. При этом практически не учитываются условия функционирования рассматриваемых комплектов защит.
