Показатели качества энергии, влияющие на надежность

1.При работе с пониженной частотой из-за общего дефицита мощности в ЭС «резерв по частоте» уменьшается по мере ее приближении к аварийному значению.

2.Работа АЧР может быть вызвана небольшими дефицитами мощности (аварии, утяжеление условий работы).

3.Понижение напряжения в распределительных сетях из-за местных дефицитов реактивной мощности приводит к уменьшению пропускной способности сети, т.е. пределов передаваемой мощности по электрическим связям.

11.1 Определения:упровляемость эл.сети, ремонтоспособность эл.сети, безопасность сети, живучесть эл. сети.

1. 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;

11.2 Частота отказов (a) - плотность распределения времени безотказной работы или производная от вероятности безотказной работы

Для определения величины a(t) используется следующая статистическая оценка:

где n(Dt) – общее количество элементов взятых для испытания или эксплуатируемых; No – число отказавших элементов в интервале времени от () до ();

Dt – интервал времени.

Одновременно этот количественный показатель надёжности «а(t)» является дифференциальной функцией распределения вероятностей отказа (плотностью вероятности отказа) численно равной среднему числу отказов в единицу времени на один объект из начального количества объектов N0(t=0) или доле начального количества объектов N0(t=0), отказавших после произвольного, но фиксированного момента времени t в течении выбранного промежутка времени “Dt”.

Из теории вероятности известно, что:

Следовательно, график f(t) зависит от графика F(t). Зависимость же f(Dt)

является пропорциональной, поскольку с ростом промежутка времени “Dt” возрастает и вероятность отказа в течении этого промежутка.

Сравнение формул плотности вероятности f(t) и интенсивности отказов l(t):

показывает, что эти величины отличаются только общим количеством объектов в знаменателе, к которым относится количество элементов в числителе n (t < tотк £ t+ Dt), отказавших после произвольного, но фиксированного момента времени “t” в течение выбранного промежутка времени “Dt”.

Частота отказов, вероятность безотказной работы и вероятность появления отказа связаны следующими зависимостями:

так как p(t)=1-q(t)

Частота отказов элементов также связана с их интенсивностью отказов

11.3. Расчет показателей надежности экспериментальными методами

Различают точечные и интервальные оценки показателей надежности.

Точечная оценка показателей. Расчетные выражения для точечных оценок показателей надежности объекта могут быть экспериментальными методами оценены следующим образом. Вероятность безотказной работы

В этом выражении: n (o) – число наблюдаемых объектов в начале эксперимента; n (t) – число оставшихся работоспособных объектов в момент времени t (объекты невосстанавливаемые).

Интенсивность отказа в момент времени t

Интенсивность восстановления

,

где -

число объектов, восстановление которых

длилось меньше t +D t и t соответственно.

Коэффициент готовности

Интервальная оценка показателей. Любая полученная точечная оценка, если даже она удовлетворяет всем критериям качества, обладает существенным недостатком в том смысле, что сама представляет собой лишь частное значение случайной величины.

За меру достоверности оценки – доверительной вероятности – принимается величина

,

показывающая, с какой вероятностью можно утверждать, что доверительный интервал "накроет" истинное значение показателя.

14.1. 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 продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после ремонта до наступления предельного состояния;

14.2 вероятность безотказной работы P(t) - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ ЭС или ее элемента не возникают;

. Вероятность безотказной работы: вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ ЭС или ее элемента не возникают.

P(t)=R(t) – т.е. это вероятность того, что в заданном интервале времени не произойдет отказ:

P(t)=1-q(t); 0£P(t) £1; P(0)=1; P(¥)=0;

С другой стороны: P(t)=1-F(t),

где F(t)=q(t) - вероятность появления отказа в течении времени «t»;

P(t) – монотонно убывающая функция; F(t)- монотонно возрастающая функция;

Статистическая оценка:

где No - общее количество элементов для испытания или эксплуатируемых; n(t) - число элементов, отказавших за время «t»; P(t) - вероятность безотказной работы.

14.3 Методы испытаний

Такие испытания, как правило, применяются для сравнительно простых изделий, выпускаемых в достаточно большом количестве. Показатели надежности таких объектов оцениваются в основном либо по результатам совмещенных испытаний, при которых определение показателей согласовывается с экспериментальными исследованиями других параметров объекта, либо по наблюдениям на этапе эксплуатации.

Методы испытаний, в свою очередь, подразделяются на исследовательские (определительные) и контрольные. Исследовательские испытания на надежность проводятся для выявления фактических значений показателей надежности; контрольные – для проверки соответствия показателей надежности объектов требованиям (стандарта, технического задания, технических условий).

Исходя из требуемых точности и достоверности оценок, в результате планирования исследовательской процедуры получают не объем испытаний, а минимально необходимое число информативных реализаций.

объем испытаний при планировании исследовательской процедуры может быть определен лишь ориентировочно, исходя из предполагаемого уровня надежности объекта.

Методы испытаний требуют значительных затрат времени. Сокращение времени может быть достигнуто применением либо специальных методов планирования и обработки, либо форсированных режимов испытаний. При последних ускорение достигается ужесточением режимов с целью набора необходимого количества статистической информации за более короткое время.

Применение форсированных испытаний требует большой подготовительной работы: выбора эффективных ускоряющих факторов, исследования степени их влияния и т.п. Кроме того, остается задача "обратного пересчета" полученной информации к "нормальным условиям". Испытания в форсированных режимах целесообразны прежде всего для контроля надежности серийных изделий, выпускаемых по неизменной технологии длительное время.

15.1 восстанавливаемость - свойство объекта после отказа устранить повреждение;

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

Элементы системы - законченные устройства, способные выполнять локальные функции в системе. Для электрической системы - это генераторы, трансформаторы, линии и т.п. или генерирующие источники, системообразующие сети, распределительные сети. Любой элемент, в свою очередь, может рассматриваться как система. Например, линия состоит из элементов: изоляторы, опоры, фундаменты, провода, тросы, заземлители и т.п.

15.2 Технические показатели надежности: вероятность отказов.. На практике более удобная характеристика - вероятность отказов (вероятность неисправной работы).

Эта характеристика более удобна,в частности, для сравнения резервируемых и нерезервируемых ЛЭП и т.п.

Исправная работа и отказ - несовместимые и противоположные события.

q(t)=1-P(t)=F(t)

где q(t) – функция распределения времени безотказной работы, представляющая вероятность появления отказа в течении времени”t”

Где q(t) - вероятность отказа, т.е. вероятность того, что в заданном интервале времени произойдет хотя бы один отказ:

q(t)=q(tp<t).

При этом, если t=var (переменная величина) от 0 до ¥, то имеем q(t)=var от 0 до 1.

15.3 Под прогнозированием надежности понимается предсказание значений показателей надежности в условиях неполноты информации о составе объекта, характеристиках его составляющих, о предполагающихся условиях функционирования и т.п.

Под экспериментальным методом понимается метод опытного определения надежности реальных объектов, когда объект и условия, в которых он функционирует, известны с достаточной полнотой и при необходимости могут целенаправленно изменяться

Под расчетом надежности понимается метод получения численных значений показателей надежности объекта по известным характеристикам надежности его элементов, по известному их структурному и функциональному взаимодействию.

16.1 Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией.

Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции.

Неработоспособное состояние — состояние объекта, при котором он не способен выполнять заданные функции.

Рабочее состояние – состояние объекта, при котором он выполняет заданные функции.

Нерабочее состояние — состояние объекта, при котором он не выполняет заданные функции.

Работоспособный объект может быть в рабочем и нерабочем состоянии.

Предельное - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Дата добавления: 2015-04-30