Навигация
1.2 Формулировка задачи
· Определить оценки показателей надежности (коэффициент готовности) для элементов системы, показанной на схеме замещения, по данным статистки отказов и восстановления за период эксплуатации N лет, с учетом паспортных данных, приведенных в Приложении 1 и 2.
· Составить модель структуры сети для анализа надежности логико-вероятностным методом и определить значения ее показателей. Рассчитать и построить графики зависимости коэффициента готовности системы и вероятности отказа питания от каждого источника генерации на L последующих лет эксплуатации, с разбивкой по кварталам.
· Сделать выводы о необходимости технического обслуживания по критерию минимально допустимого уровня надежности.
Условия расчета: пренебречь ненадежностью источников питания и шин 110 и 10 кв. Законы распределения отказов и восстановления принять экспоненциальными, отказы элементов - независимы. Для двухцепных ЛЭП учитывать только отказ 2-х цепей. Для трансформаторов учитывать только восстановление аварийным ремонтом.
Принять в данной задаче, что пропускная способность всех устройств сети выше максимальной нагрузки.
1.3 Теоретические сведения
В поставленной задаче необходимо по статистике отказов устройств конкретной подстанции уточнить показатели надежности, соответствующие “априорным данным”, взятым из приложений 1 и 2, и представляющим собой средние значения, рассчитанные по ансамблю ретроспективных данных. По условиям задачи, следует выбрать данные для заданного номинального напряжения, видов отказов и ремонтов, и типов устройств. Для линий следует пересчитать табличные данные частоты отказов (откл/100 км в год) на фактическую длину ЛЭП.
Одним из распространенных методов учета новых данных является скользящее среднее:
хt= (1-g) · хt-1 + g · yt , (1.1)
где:
хt-1 – предыдущее (априорное) значение некоторого параметра хк моменту t,
хt- новое значение (оценка) того же параметра, полученная уточнением априорных данных по результатам прямых или косвенных измерений yt ,
g - вес измерений yt..
В условиях данной задачи коэффициент g представляет собой отношение времени эксплуатации к суммарному времени накопления данных (временем восстановления в этой формуле пренебрегаем).
Примечания:
1) Элементы, ни разу не отказавшие, учитываются “априорными данными” из приложений 1 и 2.
2) Предполагается, что “возраст” априорных данных, приведенных в таблицах приложения – 15 лет.
3) Следует обратить внимание на размерность параметров: время t – [год], частота отказов (оценка интенсивности) l - [отключений / год], время наработки или восстановления - [10-3лет].
Так как известно, что распределение отказов и восстановления подчиняются экспоненциальному закону, то коэффициент готовности элементов равен [1]:
kг = t0/( t0+ tв ) , (1.2)
где
t0 = 1/ λ, - наработка до отказа (при экспоненциальном законе распределения),
tв - время восстановления,
После простых преобразований получим:
kг=
(1.3)
До расчетов по формулам (1.2) или (1.3), следует предварительно оценить показатели надежности элементов схемы замещения, отказавших и восстановленных за период эксплуатации объекта. Для этого воспользуемся формулой (1.1):
| g = N \ L ; λi* = (1-g) · λi + g ·(ni\N); tвi* = (1-g) · tвi + g ·( |
| (1.4) |
);
где: i – номер элемента, ni – число отказов i-го элемента за период эксплуатации, j- индекс, 
- время восстановления i-го элемента при j-м отказе. Верхним индексом * отмечены оценки параметров – эти значения должны быть использованы в формуле (1.3).
Для построения модели структуры сети с целью анализа надежности и определения значений ее показателей следует применить логико- вероятностный метод [2]. Метод основан на приложении алгебры логики к описанию состояний работоспособности и восстановления системы.
Вероятность нахождения восстанавливаемой системы, представленной ЛФР, в работоспособном состоянии в момент времени t, определится выражением:
kГ (t) = P(Z = 1), (1.7)
при этом для каждого i-го элемента справедливо аналогичное выражение:
kГi(t) = P(xi = 1) . (1.8)
При последовательном соединении n элементов:
P(Z = 1) = P(x1=1) P(x2=1)… P(xn=1) = 
. (1.9)
Тогда для восстанавливаемой системы, состоящей из n последовательных элементов:
kГ(t) = 
; λ(t) = 
; p(t) = 
. (1.10)
При параллельном соединении составим логическую функцию неработоспособности:
Q(t) = P(
=1)= P(
=1)·P(
=1)… P(
=1) = 
= 
, (1.11)
где qi(t)= 1- pi(t).
Приведенные формулы (1.5) – (1.11) позволяют построить ЛФР по заданной схеме электропитания, см. п. 1.4.
Зная зависимость kГ(t) и заданное значение минимально допустимого уровня надежности: минимально-допустимого коэффициента готовности kГдоп , можно оценить максимальный срок эксплуатации без технического обслуживания [5] по критерию:
kГ(t) > kГдоп (1.12)
Если существует момент времени tдоп, при котором нарушается неравенство (1.12), то, с точки зрения обеспечения заданного уровня надежности, следует назначить техническое обслуживание (планово-профилактическое) до момента tдоп. Если же tдоп = 0, то в выводах следует указать, что профилактическое техническое обслуживание необходимо провести до расчетного периода эксплуатации.
Похожие работы
... 0,9 Пропускная способность Zi 40 60 70 90 40 60 70 Результирующая вероятность работоспособного состояния установки при расчетной нагрузке 70 ед. = 0,98248 Затраты на резервирование 560 тыс.руб. Заключение В курсовой работе были показаны методы исследования и обеспечения надежности технических систем и получение практических навыков в определении отдельных показа
... и комплексной стандартизации. 2) Система методов оценки надежности. Ее основу составляют комплекс стандартов, устанавливающих для всех отраслей машиностроения и приборостроения единые термины и определения, единую номенклатуру показателей надежности, дифференцированную по видам продукции и целям применения, единые методы расчета показателей надежности однотипных изделий. Эта подсистема должна ...
... : - рабочая температура −10°С; - предельная температура −40°С; е) влагоустойчивость: - влажность – 93 %; - температура – 25°С. 2. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТА 2.1 Классификация объекта по назначению миниатюрный микромощный радиопередатчик надежность ММП – это изделие конкретного назначения (ИКН), имеющее один вариант применения. По работоспособности – это ...
... : безотказность, готовность, сохраняемость, ремонтопригодность, а также безопасность и живучесть. Под безопасностью понимается способность системы функционировать, не переходя в опасное состояние. Для информационных систем это свойство не является существенным по сравнению, например, с системами атомной энергетики. Под живучестью технической системы понимают ее способность противостоять внешним ...
0 комментариев