Количественные оценки показателей надёжности

Выбор, обоснование и перераспределение показатели надёжности проектируемой системы

При проектировании очень важно правильно выбрать показатели надёжности.

При этом учитывается назначение системы (объекта),условия и режимы её работы и ремонтоспособность. Назначение системы определяет область и интенсивность её применения. Информацию об условиях и режимах работы системы используют для количественной оценки влияния факторов окружающей среды на её работоспособность, а также действия нагрузок на пропускную (несущую) способность системы и её элементов. При восстанавливаемости (ремонте) системы выбирают коэффициент готовности и технического использования. Если отказ системы приводит к невыполнению важной задачи, вызывает угрозу для здоровья и жизни людей, то основным показателем надёжности – безопасность, выражаемая в виде наработки на отказ или вероятности безотказной работы.

Если при простое системы после отказа имеем большой ущерб, то необходима хорошая ремонтоспособность и высокая безотказность. Если система подлежит длительному ожиданию работы, то она должна иметь высокие показатели сохраняемости.

Показатели надёжности проектируемой системы должны обеспечивать её нормальные функционирование в течение заданного срока эксплуатации.

Если P₁,P₂,.....P_n-надёжность подсистемы, отказ каждой из которой даёт отказ системы, то надёжность системы

P=P₁P₂....P_n (3.148)

При этом требуемая надёжность системы (P^тр): P^тр³P

При повышении надёжности:P³P^тр,необходимы дополнительные затраты(резервирование или более надёжные элементы)

Методика повышения надёжности P до P^тр сводится к следующему:

1) Надёжности подсистем располагают в неубывающей последовательности

P1 £ P2 £ P₃. £...£ P_n (3.149)

2) Каждую из надёжностей P₁,P₂,...,P_к увеличивают до Pо^тр,а надёжности, начиная с P_k+1,.....,P_n остаются неизменными. Номер “k” выбирают из “j_maх”:

(3.150)

где

P_n+1=1 по определению:

Значение Pо^тр:

(3.151)

При этом:

(3.152)

Используются при расчёте необходимого резерва ЭС и других расчётах надёжности, базируются на статических показателях.

Таблица 3.3

Тип э/ст	Кв (вынужденного простоя)	tn (сумма продолжительности плановых ремонтов за 1 год),мес
ГЭС	0,005	0,5
ТЭС с поперечными связями	0,02	1,0
ТЭС с блоками мощностью, МВт. 100-200	0,045	1,2
	0,055	1,4
	0,065	1,6
	0,075	1,8
	0,085	2,0

Таблица 3.4

Наименование объекта	Частота отключений w, 1/год на 100 км	Время восстановления Тв, ч	Частота плановых ремонтов m, 1/год	Продолж. Планового ремонта Тп, ч
Тр-р с ВН 500кВ	0,03		1,0
	0,025		1,0
	0,02		1,0
	0,015		1,0	30(25)
35-20	0,02		1,0	30(20)
6-10, каб. сеть	0,005		0,5
6-10, возд. сеть	0,05		0,5
ВЛ с АПВ напряжением 500 кВ на мет. или ж/б опорах	0,4
	0,5
	0,7
	1,0
	2,0
110, на дер. опорах	0,5
	1,2
	2,0
Кабели 6-10 кВ, в грунте	3,0
6-10 кВ, в блоках	0,5

Для ЛЭП устойчивые отказы (неуспешные АПВ) составляют приблизительно 10-40 %.

Для ВЛ на двух цепных опорах или одно-цепных по 1-ой трассе, для кабельных линии в 1-ой траншее, надо выделять отказы для двух цепей.

Для отказов с простоем 2-х цепей составляет 10-30 % общего числа отказов одной цепи.

Таким образом для двух цепных ЛЭП:

1. частота отказов каждой из цепей

w’=(1-K_2л)w_л

2. частота отказов для двух цепей

w”=K_2лw_л

K_2л=0,1-0,3-доля отказов Ю приводящих к простою обеих цепей

Для новых серий турбоагрегатов показатели надёжности (табл.1) необходимо умножать на 1,5 в первые 3-4 года.

Для трех обмоточных трансформаторов, автотрансформаторов показатель частоты отключений (поток отказов0обычно увеличивается по сравнению с таб.2 на 20%.

Приведём характеристики основных элементов ЭС:

1. Характеристики надёжности агрегатов электростанций

Таблица 3.5

Показа- тели	ГЭС	ГЭС с поперечными связями	КЭС	АЭС
До 100 мвт	>100 мвт	До 100 мвт	>100 мвт	мвт	мвт	мвт	мвт	>550 мвт	мвт
w,1/год Тв,ч
mтек,1/год
Ттек,ч
mкап,1/год	0.2	0.2	0.25	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
Ткап,ч

Примечание:m_тек,m_кап,Т_тек,Т_кап - частота и длительность текущего и капитального ремонтов.

2.Характеристика надёжности трансформаторов и автотрансформаторов

Таблица 3.6

Номинальное напряжение,кв	Показатели
w,1/год	Тв,ч	m,1/год	Ткап,ч	mкап,1/год	Ттек,ч
	0.005		0.17
	0.01		0.17
	0.02		0.17
	0.02		0.17
	0.02		0.17
	0.04		0.17
	0.03		0.1
<500	0.03		0.1

3.Характеристики надёжности выключателей

Таблица 3.7

ТИП	Номи-нальное напряже-ние,кв	Показатели
Воздушные		w, 1/год	wл, 1/год	Тв,ч	mкап,1/год	Ткап,ч	mтек,1/год	Ттек,ч
До 20	0.04	0.04		0.2
	0.04	0.08		0.2
	0.05	0.1		0.2
	0.06	0.13		0.2
	0.06	0.15		0.2
	0.07	0.2		0.2
	0.08	0.2		0.2
<500	0.12	0.3		0.12		0.5
Масляные		0.01	0.01		0.17
	0.01	0.02		0.17
	0.01	0.03		0.17
	0.01	0.07		0.17

Примечание:

w_л-в цепях ВЛ

w-в остальных случаях

4.Характеристики надёжности воздушных линий

Таблица 3.7

тип	Номинальное напряжение,кв	Показатели
w,1/(год100 км	Тв.ч	mтек,1/год	Ттек,ч
двухцепные		1.6/0.4	7/20	2/4	10/10
	1.1/0.3	7/20	3/6	12/12
	0.9/0.2	4/27	4/8	12/12
	0.5/0.1	2/36	5/10	12/12
Одноцепные
	1.4
	1.1
	0.6
	0.5
	0.4
<500	0.2-0.3	20-6

Примечание:

Значения в числителе для одной цепи,

В знаменателе – для двух,

m_тек-для средних длин ЛЭП.

5.Характеристики надёжности отделений и короткозамыкателей

Таблица 3.8

Номинальное напряжение,кв	Показатели
w, 1/год	Тв,ч	mкап, 1/год	Ткап,ч	mтек, 1/год	Ттек,ч
	0.02		0.33
	0.04		0.33

6.Характеристики надёжности сборных шин (на одно присоединение)

Таблица 3.9

Номинальное напряжение,кв	Показатели
w, 1/год	Тв,ч	mтек, 1/год	Ттек,ч
	0.005
	0.01
	0.01
	0.01			3.5

Глава IV Структурная надёжность работы основных элементов ЭС

Дата добавления: 2015-04-30