4.2. Виды резервирования

По степени резервирования отдельных элементов резервирование подразделяется на общее и раздельное.

Общее - резервируется весь объект в целом, как показано на рисунке 4.2. Пример - схема преобразовательного агрегата не допускает питания выпрямителя одного агрегата от выпрямительного трансформатора другого. Эти агрегаты резервируются целиком - общее резервирование.

Раздельное – каждый элемент резервируется отдельно от других. Например, вводы тяговых подстанций и понизительные трансформаторы резервированы раздельно, что позволяет подключать эти трансформаторы к любому из вводов, а преобразователи – к любому из трансформаторов. Кроме того, при этом виде резервирования менее надежные элементы могут резервироваться с большей кратностью.

По характеру взаимодействия основных элементов и

элементов, их резервирующих, резервирование делится на постоянное и динамическое (резервирование замещением).

Постоянное - резервирование, когда все резервные элементы включены в работу постоянно и работают вместе с основными. Например, если в гирлянде имеется дополнительный изолятор (сверх расчетного числа), то он резервирует основные изоляторы постоянно.

Резервирование замещением - способ резервирования, когда резервный элемент вступает в работу только после отказа основного.

Как будет показано на практических примерах, показатели надежности резервирования замещением значительно выше, поэтому на практике этот способ резервирования применяется везде, где есть возможность оперативно (то есть максимально быстро) включать в работу резервные элементы, а постоянное резервирование применяется в остальных случаях. Например, изоляторы в гирлянде проще включить постоянно, чем изобретать способ включения в работу резервного изолятора в случае отказа одного из работающих. Все основное оборудование тяговых подстанций резервируется замещением – понизительные трансформаторы, преобразовательные агрегаты, вводы. На структурно - логических схемах

надежности резервирование замещением обозначается с помощью стрелок (рис. 4.4), а постоянное – с помощью точек в узлах схемы (рис. 4-2, 4-3).

Рис 4.4.

Резервирование замещением

Пример, поясняющий общее и раздельное резервирование, показан на рисунке 4.5. Цифрой 1 обозначены два ввода тяговой подстанции постоянного тока, цифрой 2 - главные трансформаторы, снижающие

напряжение со 110 (220) до 10 кВ, а цифры 3 и 4 относятся к выпрямительным трансформаторам и выпрямителям соответственно.

Выход из строя верхнего 3-го и нижнего 4-го элементов (или наоборот) означает отказ подстанции, тогда как при работоспособных одном из 1-х блоков и одном из 2-х (любых) эта тяговая подстанция будет нормально работать.

Рис 4.5.

Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции постоянного тока

Кроме того, резервирование подразделяется на резер- вирование с целой и дробной кратностью.

Кратность резервирования - отношение числа резервных элементов к числу резервируемых ими, выраженное несокращаемой дробью

k = m/n, (4-1)

где m - число резервных элементов, а n - число основных.

Задача. Чему равна кратность резервирования колесных скатов в нормально экипированном автомобиле?

Число основных скатов, без которых автомобиль нельзя считать исправным, равно четырём, а запасной колесный скат в багажнике один, то есть k = 1/4.

В СЭ железных дорог различают:

1. Устройства, не имеющие резерва, повреждения на которых приводят к нарушению движения поездов – прекращению или ограничению. В первую очередь это - контактная сеть, а также сглаживающие устройства ТП постоянного тока.

2. Устройства, не имеющие резерва, повреждения на которых требуют изменения условий эксплуатации или снижают общую надежность. Это - посты секционирования, ППС, система телеуправления, аккумуляторная батарея, компенсирующие устройства.

3. Устройства, имеющие резерв, повреждения на которых, как правило, не вызывают нарушения движения поездов – оборудование ТП, питающие фидеры и т.д.

Можно считать, что оборудование ТП имеет практически 100%-ный резерв, а контактная сеть резерва не имеет. Это обусловливает необходимость повышения надежности всех ее элементов, и, при возможности, дублирование основных ее узлов.