Надежность систем электроснабжения

2.1 Основные виды отказов в системах электроснабжения и их отличительные признаки.

В теории надежности различают три характерных типа отказов, внутренне присущих техническим устройствам:

отказы приработочные, происходящие вследствие несовершенной технологии изготовления, эти отказы могут быть исключены путем «отбраковки» при испытании или наладке устройства;

отказы износовые (постепенные), вызываемые износом отдельных частей устройства или их старением, могут предотвращаться путем периодической замены элементов;

отказы внезапные (случайные), обусловленные случайными сочетаниями многих внешних факторов, и преобладающие на промежутке нормальной эксплуатации устройства.

Характерными внезапными отказами в электрической системе являются отказы типа «короткое замыкание» и «обрыв». Внезапные отказы происходят в электрической системе под действием релейной защиты. Различают также отказы устойчивые и неустойчивые. При устойчивом отказе для восстановлении работоспособности надо вмешательство обслуживающего персонала. Неустойчивый отказ самоустраняется или устраняется автоматически. К последним можно отнести переходящие КЗ на линиях электропередачи, когда их работа восстанавливается автоматом повторного включения. Кроме этого в энергосистеме наблюдаются отказы, выявляемые персоналом по контрольным приборам при обходах и осмотрах оборудования. Отличительный признак или группа признаков по которым устанавливается факт отказа -

критерии отказа.

2.2. Показатели надежности невосстанавливаемых элементов.

К числу широко применяемых количественных характеристик надежности невосстанавливаемых объектов относятся: вероятность безотказной работы P (t); вероятность отказа Q (t); частота отказов a (t); интенсивность отказов λ(t); средняя наработка до первого отказа Tср. Вероятность безотказной работы P (t) – это вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени не произойдет ни одного отказа. Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением: где P*(t) – статистическая оценка вероятности безотказной работы; N0 – количество изделий в начале испытаний; n (t) – число отказавших объектов за время t. Вероятность отказа Q (t) – это вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени произойдет хотя бы один отказ. Вероятность отказа при работе по статистическим данным об отказах оценивается выражением: Вероятность отказа Q (t) является возрастающей функцией времени . Функция Q (t) характеризует вероятность того, что в заданном интервале времени произойдет хотя бы один отказ: Q (t) = Q (tр < t) — вероятность того, что время безотказной работы меньше t. Частота отказов a (t) — плотность распределения времени безотказной работы или производная от вероятности безотказной работы: a (t) = q'(t) = — p'(t).  Для определения величины a (t) используется следующая статистическая оценка: где n (∆t) – количество отказавших изделий в интервале времени ∆t; N0 – количество изделий в начале испытаний. интенсивность отказов λ(t) – это условная плотность распределения времени безотказной работы для момента времени t при условии, что до этого момент отказа не произошел (интенсивность появления отказов в единицу времени причем P (t) ≤ 1, то λ(t) ≥а(t). Для высоконадёжных систем если P (t) = 0.99,то а(t) ≈ λ(t). Ошибка не более 1% и не превышает ошибок статистического определения а(t) и λ(t). Средней наработкой до отказа Tср - это называется математическое ожидание наработки объекта до первого отказа, которое вычисляется следующим образом:  Таким образом, средняя наработка до отказа графически представляет собой площадь, лежащую под графиком функции P (t).