Giá trị không sẵn sàng của một số phần tử

Một phần của tài liệu Nghiên Ứu Đánh Giá Độ Tin Ậy Ủa Á Phương Thứ Bảo Vệ Máy Biến Áp.pdf (Trang 42 - 46)

Chương 4. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP CÂY SỰ CỐ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP

4.3 Giá trị không sẵn sàng của một số phần tử

Có thể thấy rằng có các yếu tố sau đây dẫn tới hệ thống bảo vệ không thể tác động để loại trừ sự cố trong vùng (và đó chính là các sự kiện cơ bản của cây sự cố):

220kV 110kV

Bảo vệ chính 2 Bảo vệ chính 1

Vdc-1

Vdc-2

220kV 110kV

Bảo vệ chính Vdc-1

41

a. Hư hỏng rơle: các hư hỏng với bản thân rơle gồm có hư hỏng về ph n ầ cứng và hư hỏng firmware, đồng thời có xét đến vi c d ng h th ng do ph i ệ ừ ệ ố ả tháo rơle để ể ki m tra, s a ch a. ử ữ

Cách thức tính chỉ tiêu độ không sẵn sàng.

Các số liệu thống kê từ thực tế cho thấy MTBF =100 năm (tương ứng với λ=10000*10-6 và là 0,01 lần hư hỏng/năm) . Thời gian MTTR có thể dao động từ 30 phút tới 2 tuần; giả sử giá trị trung bình của MTTR = 5 ngày (120 giờ) ta có:

U= λ*MTTR =(0,01 hư hỏng/năm)*(120 giờ)*(1/8760 giờ) = 137.10-6 b. Cài đặt sai cấu hình rơle: số ệ li u thống kê cho thấy việc sử ụ d ng sai chức năng và cài đ t sai rơle làm ặ ảnh hưởng nhiều đ n đế ộ tin c y củậ a b o vệ ả hơn là hư hỏng rơle. Nguyên nhân dẫn đến làm vi c sai cệ ủa rơle do s cài đ t rơle cự ặ ủa con người chi m t l 45%, còn nguyên nhân do bế ỷ ệ ản thân rơle hư hỏng chỉ chiếm tỷ ệ l 4,5%. Với thông tin như vậy có thể giả thiết rằng U=1000.10-6 đối với việc cấu hình sai rơle.

Cũng có thể giả thiết rằng tỷ lệ giả định trên sẽ giảm được 80% (U=200.10-6) do hiệu quả của việc thí nghiệm kiểm tra phân tích, hiệu chỉnh để hạn chế các sai sót do cài đặt rơle.

Với hai rơle giống nhau: sử dụng U=1000.10-6 cho một rơle và U=1250.10-6 cho rơle tiếp theo để xét tới việc có thể có sai sót khi chuyển đổi cài đặt từ rơle này sang rơle khác.

c. Hư hỏng máy cắt: theo thống kê của CIGRÉ từ năm 1988 đ n năm 1991 ế với các máy cắt cấp điện áp từ 62,5 kV đến 700kV cho thấy tần suất hư hỏng đố ới v i các máy c t là ắ λ= 6,720.10-6 tương ứng với với MTBF=149 năm. Giả s mử ột nửa của các sự ố c này là lỗi hư hỏng không cắt đư c (đợ ể phân bi t v i ệ ớ lỗi không đóng được máy cắt thì có thể ụ d ng MTBF = 300 năm đ đánh giá độề tin cậy.

Với máy cắt có một cuộn cắt và MTBF=300 năm, tính độ không sẵn sàng với giả định:

42

- 90% hư hỏng được phát hiện được thông qua các trang thiết bịgiám sát máy cắt hoặc rơle giám sát máy cắt (giám sát máy c t b ng các cách ắ ằ nhưgiám sát mạch cắt, mạch đóng, giám sát áp lực khí SF6…)

- 5% hư hỏng khác được phát hiện bằng công việc kiểm tra bằng mắt theo định kỳ 2 tháng m t lộ ần.

- 5% còn lại của hư h ng đưỏ ợc phát hiện bởi việc bảo dư ng hai năm ỡ một lần.

Khi đó giá trị độ không sẵn sàng của máy cắt được tính như sau:

Vậy với máy cắt có một cuộn cắt dùng giá trị U=200.10-6. Với máy cắt có cuộn cắt dự phòng có thể giảm giá trị này xuống tới U = 80. 10-6; lý do là các máy cắt có cuộn cắt dự phòng sẽ có độ tin cậy cao hơn và việc mở aptomat mạch nguồn DC sẽ có ảnh hưởng ít hơn tới độ sẵn sàng của máy cắt.

d. Hư hỏng hệ thống nguồn DC: sử ụ d ng giá trị U = 30*10-6 theo tài liệu và có thể ả gi thiết giá trị này giảm được tới 80% (U=6*10-6) khi thực hiện tốt việc bảo trì hệthống ắc qui, giám sát đi n áp, giám sát khi điệ ện áp một chiều bị chạm đất và trạng thái thiết bị ph n p. ụ ạ

e. Hư hỏng biến dòng điện: theo khảo sát của CIGRÉ t ừ năm 1985 đến 1995 thì tỷ ệ l hư hỏng của các máy biến dòng điện dẫn đến việc ph i tách ra ả khỏi vận hành λ =1,570*10-6tương ứng với giá trị MBTF = 637 năm. Giảthiết thời gian để khôi ph c lại MTTR = 2 ngày thì giá trịụ là tương ứng của độ không sẵn sàng là U=8,6*10-6. Sử ụ d ng giá trị làm tròn là U=9*10-6 cho mỗi máy biến dòng n. điệ

f. Hư hỏng máy biến điện áp: tỷ ệ l hư hỏng cho tấ ả t c các hư hỏng của máy biến điện áp dẫn đến phải tách kh i vỏ ận hành là khoảng λ =2800*10-6, tương ứng với giá tr MBTF = 360 năm. Trung bình gía tr MTTR= 2 ngày ị ị s ẽ

43

cho kết quả U=15,2*10-6, s dử ụng giá tr làm tròn ị U=15*10-6 trong các tính toán.

g. Lỗi dây mạch nguồn điện DC: s ốliệu thống kê cho thấ hư hỏy ng của các dây nối trong mạch DC xảy ra nhiều hơn so v i hư hớ ỏng của bản thân nguồn cấp điện một chiều. Giảthiết độkhông sẵn sàng do lỗi của hệthống dây nối mạch DC là U=50*10-6; giá tr này có thị ể ả gi m được tới 80% (U=10*10-6) khi thực hiện tốt việc bảo trì, kiểm tra và sử ụ d ng các phương tiện giám sát hiện đại.

h. Lỗi đi dây mạch biến dòng điện hoặc biến điện áp (đ u sai, đấ ựt, hở mạch, chập mạch…): giả thiết mức độ không sẵn sàng do các loại sự ố c này gây ra bằng với mức độ không s n sàng do lỗi dây dẫn mạẵ ch m t chiộ ều với U=50*10-6. Giá trị này có thể ả gi m xuống t i U=0 nớ ếu nâng cao hiệu quả ủ c a công tác thí nghi m, phân tích báo cáo, phân tích bệ ản ghi rơle.

i. Các hư hỏng không rõ ràng (hư hỏng ẩn): là các hư hỏng không phổ biến, không xảy ra thường xuyên. Giả thi t giá trị U=10*10ế -6 được sử ụng d trong tính toán khi ph i xét t i các dả ớ ạng hư hỏng này. Cũng giả thiết giá trị này giảm tới U=5*10-6khi xét tới hiệu quả ủa việc thí nghiệm kiể c m tra đ y đầ ủvà có thực hiện phân tích các bản ghi của rơle đ y đầ ủ.

j. Các lỗi hệ thống: là các hư hỏng mà khi xảy ra có thể ẫ d n tớ ựi s ng ng ừ hoạt động của cả các hệ thống có dự phòng. Ví d l i về ụ ỗ phần c ng cứ ủa rơle hoặc lỗi thiế ế ủt k c a rơle có thể ảnh hưởng tớ ội đ tin c y cậ ủa hệ ố th ng b o vả ệ chính cũng như bảo vệ d ựphòng.

Giả thiết lỗi hệ thống về phần cứng và firmware của rơle nhỏ hơn tỷ lệ lỗi ẩn.

Ví dụ như khả năng hỏng một bộ phận của rơle tại cùng một thời điểm xảy ra đối với hai rơle đang hoạt động dự phòng lẫn nhau là rất thấp; ngay cả khi bộ phận đó của rơle có tỷ lệ hư hỏng cao. Vì vậy sử dụng giá trị U=5*10-6 cho nhưng hư hỏng hệ thống và có thể giảm xuống tới giá trị U=3*10-6 thường xuyên thí nghiệm, cải tiến thiết kế, phân tích báo cáo, phân tích bản ghi để phát hiện lỗi sớm.

44

Hoàn toàn tương tự, giả thiết tỷ lệ hư hỏng hệ thống do nguyên nhân cài đặt hoặc thiết kế sai chiếm khoảng một nửa hư hỏng gây ra bởi nguyên nhân cấu hình rơle sai. Do đó có thể sử dụng U=500*10-6 cho nhưng hư hỏng hệ thống về cài đặt hoặc thiết kế. Giá trị này có thể giảm được 90% (U=50*10-6) bằng cách xem xét cẩn thận giá trị cài đặt cũng như thiết kếvà phân tích bản ghi. Thống kê về các chỉ số độ không sẵn sàng của một số phần tử chính trong hệ thống rơle bảo vệ được thể hiện trong Bảng 4.1.

Bảng 4.1 Thống kê các chỉ số độ không sẵn sàng của một số phần tử Dạng hư hỏng

(sự kiện cơ sở) Độ không sẵn sàng

(x10-6) Độ không sẵn sàng khi tăng cường bảo dưỡng,

kiểm tra (x10-6)

Hỏngrơle 137 137

Cài đặt sai cấu hình rơle (với rơle thứ nhất)

1000 200

Cài đặt sai cấu hình rơle (với rơle thứ hai cùng hãng)

1250 200

Hỏng máy cắt 200 80

Hỏng nguồn DC 30 6

Hỏng biến dòng 9 9

Lỗi dây mạch một chiều 50 10

Lỗi đi dây mạch biến dòng 50 0

Các lỗi không rõ ràng 10 5

Các lỗi hệ thống về phần cứng và firmware

5 3

Các lỗi hệ thống về cài đặt và thiết kế

500 50

Một phần của tài liệu Nghiên Ứu Đánh Giá Độ Tin Ậy Ủa Á Phương Thứ Bảo Vệ Máy Biến Áp.pdf (Trang 42 - 46)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(73 trang)