3.2. Показатели плановых ремонтов
Отказы в ремонтных режимах могут приводить к наиболее тяжелым последствиям. Поэтому для оценки надежности необходимо знать показатели плановых ремонтов.
Частота плановых ремонтов
,
1/год.
Средняя продолжительность планового ремонта
,
ч.
Относительная среднегодовая длительность планового простоя
,
о.е.
Способ учёта плановых ремонтов при расчётах надёжности рассмотрен в п. 4.1.
Методы расчета надежности эjjeктрических сетей
Расчет надежности электрической сети по теоремам теории вероятностей
Определяют
средние значения показателей надежности
(
). Исходными данными служат: вероятности
показатели надёжности элементов системы;
схема электрических соединений сети,
пропускные способности ЛЭП и трансформаторов
нагрузки потребителей.
Рассмотрим вначале простейшие схемы электрических сетей (рис. 4 ).
Рис. 4. Последовательное и параллельное соединение элементов
Последовательное соединение элементов.
Эквивалентные вероятности работоспособности и отказа
.
Эквивалентный поток отказа
.
Средняя продолжительность безотказной работы
.
Параллельное соединение.
При
параллельном соединении пропускная
способность каждого элемента S
либо равна единице, либо меньше единицы,
(
).
В
первом случае (
)
имеем
,
откуда
.
При
получим
откуда
,
.
Эквивалентный параметр потока отказов
Эквивалентная продолжительность отказа такой системы из 2-х элементов:
.
Учет плановых ремонтов.
При плановых: ремонтах одних элементов сети возможны аварийные отключения других элементов, что может привести к перерывам: электроснабжения потребителей. Плановые ремонты сами по себе не должны вызывать ограничения электроснабжения потребителей.
Учет плановых ремонтов заключается в определении математического ожидания числа наложений на плановый ремонт одного элемента отказа другого элемента и среднее время их одновременного простоя.
Математическое ожидание числа наложений на плановый ремонт
1-гo элемента отказов элемента 2 равно:
,
где
.
Средняя
продолжительность одновременного
простоя зависит от соотношения:
и
.
I) > . Независимо от момента отказа элемента 2 в пределах времени одновременный простой заканчивается с окончанием планового ремонта (рис. 5).
Рис.5. Продолжительность одновременного простоя при >
При равномерном распределении отказов в пределах получим:
2) ≤ (рис.6).
а) б)
Рис.6. Продолжительность одновременного простоя при ≤
Для случая а) время одновременного простоя
.
Для случая б) время одновременного простоя
.
Учитывая
вероятности возникновения ситуаций а)
и б) равные соответственно:
и
получим
.
Определив
и
найдём вероятность одновременного
простоя:
.
Расчет надёжности по блок-схемам
Для формализации расчета надежности электрической сети применяют блок-схемы надежности. Для составления блок-схемы в схеме электрической сети объединяются все источники питания, а линии замещаются блоками, связанными между собой так же как в исходной схеме (рис. 7). Источники питания считают абсолютно надежными. Двухцепные линии в блок-схеме представляют тремя блоками (рис. 8 ). Блоки 1 и 2 отражают отказы и плановые ремонты каждой цепи в отдельности. Блок 1-2 - одновременные отказы 2-х цепей.
Для схем сетей без контуров блок-схема содержит лишь последовательно и параллельно соединенные блоки.
Рис.7. Формирование блок-схемы для расчёта надёжности
Рис.8. Блок-схема двухцепной линии
Расчет надежности проводят путём преобразований последовательно или параллельно включённых блоков в эквивалентные до тех пор, пока шины ИП и потребителя не окажутся связанными одним эквивалентным блоком (рис. 9 ).
Рис.9. Последовательность эквивалентирования при расчёте надёжности
Для n последовательно включённых блоков
Пpи эквивалентировaнии двух параллельных элементов одновременные плановые простои считают недопустимыми.
,
,
.
Если пропускная способность отдельных связей между потребителем и источниками питания: или мощность отдельных источников не может обеспечить полного снабжения потребителя электроэнергией, то кроме перерывов электроснабжения, определяемых показателями эквивалентного блока (IV), необходимо учитывать режимы, в которых происходит ограничение электроснабжения. Так, если пропускная способность Л4 и Л5 (рис. 7) меньше нагрузки потребителя, то возможны ограничения потребителя, число и длительность которых определяется блоком III.
Если схема электрической сети имеет контуры, то в блок-схеме появляются перемычки между параллельными ветвями (рис. 10).
Рис. 10. Формирование блок-схемы, содержащей перемычку
Для расчета надежности такую схему заменяют двумя вспомогательными (рис. 11):
I-я. Перемычка закорачивается. Иначе, перемычка - абсолютно надежна.
2-я. Перемычка вообще отсутствует, т.е. находится в плановом или аварийном простое.
Рис. 11. Вспомогательные блок-схемы для расчёта схемы с перемычкой
По
полученным показателям этих: схем
и известным вероятностям аварийного и
планового простоя перемычки
и
вычисляют результирующие показатели
надежности
,
.
По
найденным показателям можно вычислить
.