Расчет параметров надежности элементов системы электроснабжения

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является выработка навыков применения теории надежности при оценке работоспособности систем тягового электроснабжения с учетом надежности ее основных элементов.

В процессе проектирования необходимо выполнитьследующиерасчеты:

1.1. Расчет параметров надежности элементов системы электроснабжения.

По данным об ежегодных отказах элементов определить показатели надежности работы, интенсивность отказов, функцию плотности распределения вероятности отказа в зависимости от времени и наработку на отказ.

1.2. Подобрать непрерывную функцию закона распределения.

Подобрать параметры для экспоненциального и нормального законов распределения. Построить зависимости показателей надежности от времени.

1.3. Рассчитать доверительный интервал при заданных доверительных вероятностях.

1.4. По заданной зависимости изменения параметра от времени, либо от числа проходов токоприемника, либо от изменения грузопотока и заданного ограничения параметра определить средний срок службы элемента и его интенсивность отказов.

2. Расчет надежности систем.

2.1. Расчет надежности блока защиты.

2.2. Расчет надежности выпрямителя.

2.3. Расчет надежности системы электроснабжения без восстановления.

2.4. Расчет надежности системы с учетом износа оборудования.

Определить параметры надежности неремонтируемых N ₀ элементов, находящихся в работе заданное количество лет (10 лет). Число отказавших элементов в каждый год работы D n по вариантам приведено в табл.1.1.

Определить вероятность безотказной работы элементов Р(t), вероятность отказа Q (t), функцию плотности распределения вероятности безотказной работы f (t), интенсивность отказов l (t) и вычислить среднее время безотказной работы элемента Т _ср.

Построить эти величины в зависимости от времени t (на одном графике Р(t) и Q (t), на втором f (t), l (t)). Расчеты свести в табл. 1.2.

Методические указания

Вероятность безотказной работы Р (t) – вероятность того, что рассматриваемый элемент (масляный выключатель) или система в заданный промежуток времени останется в рабочем состоянии.

,

где N ₀ – общее число неремонтируемых элементов, установленных на испытание;

D n_i – число отказавших элементов за год с порядковым номером i.

Вероятность отказа Q (t) – вероятность того, что рассматриваемый элемент или система в заданный промежуток времени выйдет из строя.

Q (t)=1– P (t).

Функция плотности распределения вероятности безотказной работы f (t) за время D t = 1 год.

.

Интенсивность отказов l (t) – отношение числа отказавших элементов или систем в единицу времени к числу элементов, исправно работающих в данный момент времени.

,

где N _раб – число элементов, оставшихся в работе в рассматриваемый интервал времени от начала испытаний, (напр. для первого года,
N _раб = N ₀-D n ₁, для второго года, N _раб = N ₀–(D n ₁–D n ₂).

Средне время безотказной работы (наработка на отказ) Т _ср – есть математическое ожидание времени работы элемента или системы до его отказа.

,

где t _ср – среднее время от начала отсчета до интервала времени, в котором отказали D n_i элементов (напр. для первого года, t _ср =0,5, для второго года t _ср =1,5; для третьего года t _ср =2,5).

Результаты расчетов сводятся в табл. 1.1

Таблица 1.1

Варианты заданий

№ варианта	N 0	Число отказавших элементов D n
Годы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.

Таблица 1.2

Значения рассчитанных параметров

Годы	D n	Р (t)	Q (t)	N ср	f (t)	l (t)	t ср
…	…	…	…	…	…	…	…

Дата добавления: 2015-04-30