Основные понятия, термины и определения надежности электрических систем

Объект – предмет определённого целевого назначения, рассматриваемый с точки зрения анализа надёжности.

Элемент – объект надёжности кот-й изучается независимо от надёжности составляющих его частей.

Система – совокупность совместно функционирующих эл-ов, объединённых для выполнения единой задачи.

Энергетическая система – совокуп. эл. станций электр-их и тепловых сетей объединённых общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и тепла при общем управлении этим режимом.

Надежность системы генерации - способность электростанции поддерживать требуемый баланс мощности при нормативном значении частоты.

§ Надежность основной электрической сети - способность устойчиво передавать мощность из частей энергосистемы с избытком в части с ее дефицитом.

§ Надежность распределительной сети - способность этой сети поддерживать бесперебойное питание узлов нагрузки (отдельных потребителей или их групп).

§ Надежность в установившемся режиме электрической системы - способность обеспечения баланса мощности и электрической энергии при нормативном качестве электроэнергии.

§ Надежность электрической системы в переходном режиме - способность электрической системы и ее отдельных структурных частей противостоять нарушениям режима и обеспечивать электроснабжение потребителей.

Уровень надежности определяется относительным значением недоотпуска электроэнергии потребителям.

§ безотказность электрической системы (сети) - ее свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного интервала времени;

§ работоспособность электрической системы (сети) - выполнение ею функций с заданными параметрами электрической энергии;

§ долговечность электрической системы (сети) - сохранение ею работоспособности до предельного состояния (т.е. снижения качества передаваемой энергии, эффективности ее транспорта, снижения безопасности эксплуатации);

§ управляемость электрической системы (сети) - приспособленность ее к управлению с целью поддержания в ней установившегося режима работы;

§ ремонтопригодность электрической системы (сети) - приспособленность к предупреждению и обнаружению причин отказа (события, заключающегося в нарушении работоспособности) отдельных элементов и их устранения;

§ безопасность электрической системы (сети) - не допускание в ней ситуаций опасных для людей и окружающей среды;

§ живучесть электрической системы - свойство системы противостоять возмущениям не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей;

§ качество электрической системы (сети) - совокупность свойств, определяющих степень пригодности системы по назначению;

§ старение - процесс постепенного изменения параметров, вызываемый действием различных факторов, независимых от режима работы объекта;

§ износ - процесс постепенного изменения пар-ов, вызываемый действием факторов, наличие которых зависит от режима работы объекта;

§ резервирование - способ повышения надежности объекта путем включения дополнительных элементов при проектировании или в процессе эксплуатации, а так же за счет использования избыточной информации или избыточного времени;

§ гибкость - приспособленность объекта к сохранению работоспособности путем обеспечения различных режимов работы;

§ готовность - способность обеспечить функционирование объекта в произвольный момент времени;

§ оперативная готовность - способность объекта обеспечить исправное состояние объекта в произвольный момент времени и проработать безотказно заданное время;

§ срок службы - календарная продол-сть эксп-ции объекта от ее начала или возобновления после рем-та до наступления предельного состояния;

§ восстанавливаемость - свойство объекта после отказа устранить повреждение;

§ невосстанавливаемость - свойство объекта однократного использования, срок службы которого до первого отказа.

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§ 11 Показатели надежности невосстанавливаемых элементов электрических систем

§ Показателями надежности называют количественные характеристики одного или нескольких свойств электрической системы (ЭС) составляющих ее надежность.

§ По восстанавливаемости элементов ЭС показатели надежности подразделяют на показатели для восстанавливаемых изделий и показатели для невосстанавливаемых изделий.

§ Показатели надежности невосстанавливаемых элементов:

§ 1.Вероятность безотказной работы P(t) - вероятность того, что заданном интервале времени в системе или элементе не произойдет отказ.

§

§ Где -общее кол-во эл-ов взятых для испытания или эксплуатируемых в энергосистеме (первоначальное число наблюдаемых эл-ов).

§ n – число эл-ов. отказавших за время t.

§ Очевидно, что:

§

§ При этом

§ ,

§ 2. вероятность отказов - вероятность, того что в заданном интервале времени произойдёт хотя бы один отказ. Безотказная работа эл-та и его отказ – это несовместимые и противоположные события, поэтому для них имеет место соотношение:

§

§ Отсюда:

§

§

§ Интегральная функция распределения вероятностей безотказной работы – численно равна доле начального кол-ва объектов ( (t=0)), не отказавших до произвольного, но фиксированного момента t, что составляет число объектов n .

§

§ Интегральная функция распределения вероятностей безотказной работы – численно равна доле начального кол-ва объектов ( (t=0)), не отказавших до произвольного, но фиксированного момента t, что составляет число объектов n .

§

§ Т. О. для произвольного момента времени t находящегося в интервале вероятность безотказной работы объекта в течении времени t и вероятность его отказа до момента времени t образуют полную группу несовместимых событий, т. е.:

§

§ 3. Среднее время безотказной работы или средняя наработка до отказа (t, Тср,Tо) -

§ Это время равно средней по множеству эл-ов продолжительности безотказной работы (между 2-мя соседними отказами), приходящийся на один элемент.

§ Статическая оценка данного показателя:

§

§ Где - время безотказной работы i-го эл-та.

§ – общее число эл-ов.

§ 4.Интенсивность отказов - представляет собой вероятность отказа неремонтируемого эл-та в еденицу времени после данного момента времени t, при условии, что отказ до этого момента времени t не возник.

§ Статическая оценка данного показателя:

§

§ - интервал времени.

§ - число отказов эл-ов в интервале времени от t до (t+ )

§ - число исправно работающих эл-ов в интервале времени

§ Зависимость интенсивности отказа объекта в функции времени.

§ Где I – период приработки эл-та.

§ II – период нормальной эксплуатации эл-та.

§ III – период износа эл-та.

§ 6. Частота отказов - равна производной от вероятности отказа:

§

§ Для определения велечины частоты отказа используется следующая статистическая оценка:

§

§ - общее кол-во эл-ов взятых для испытания и находящиеся в эксплуатации.

§ - интервал времени и соответственно - число отказавших эл-ов в интервале времени от t до (t+ ).

§ Достоинства и недостатки рассм. показателей надёжности:

§ 1) Вероятность безотказной работы P(t),

§ Достоинства:

§ - характеризует изменение надёжности во времени;

§ - даёт возможность наглядно судить о надёжности;

§ - показатель может быть использован для расчёта надёжности новых систем до их реализации;

§ - P(t) характеризует стоимость изготовления и эксплуатации систем;

§ - показатель охватывает большинство факторов, влияющих на надёжность.

§ Недостатки:

§ - показатель хар-ет надёжность восстанавливаемых систем до первого отказа и является достаточно полной характеристикой только для невосстанавляемых систем;

§ - показатель не даёт хар-ки по временным составляющим цикла эксплуатации;

§ - не всегда удобен для оценки надёжности простых эл-ов при отсутствии старения;

§ - по этому показателю довольно трудно найти другие показатели надёжности.

§ 2) Среднее время безотказной работы (Tср):

§ - этот показатель надёжности является одним из более наглядных количественных характеристик надёжности.

§ Недостатки:

§ - не полностью характеризует надёжность восстанавливаемых систем

§ 3) Частота отказов - позволяет судить о количестве элементов, выходящих из строя в промежутке времени для невосстанавливаемой системы.

§ - довольно просто по нему вычислить кол-во отказавших систем в интервале Dt.

§ Недостатки:

§ - по величине данного показателя нельзя судить об уровне надёжности.

§ 4) Интенсивность отказов ( l ).

§ Достоинства:

§ - данное велечина явл. функцией времени и позволяет наглядно установить хар-ные участки работы системы, что даёт возможность наметить пути по повышению надёжность.

§ Недостатки: используется только для невосстанавливаемых систем.

Дата добавления: 2015-04-30