- •Содержание
- •3.7.1.Диаметр теплопровода. 12
- •5.1. Конденсационный энергоблок мощностью 300 мВт. 25
- •5.2.1.Относительное время нахождения энергоблока с установленной мощностью n в резерве. 27
- •1.Постановка задачи определения показателей надежности энергоблоков.
- •2.Краткая характеристика функционирующих
- •2.1. Конденсационный энергоблок мощностью 200 мВт.
- •2.2. Теплофикационный энергоблок мощностью 100 мВт.
- •2.3. Водогрейный котел квгм –100.
- •3. Расчет интенсивностей отказа и восстановления элементов структурных схем.
- •3.2. Котел Еп–650 –140.
- •3.5. Водогрейный котел квгм –100.
- •2.6. Транзитные теплопроводы котельной с котлами квгм-100.
- •Интенсивности отказа и восстановления элементов структурных схем.
- •4.1. Расчет коэффициента готовности конденсационного энергоблока в электроэнергетической системе.
- •4.2. Расчет коэффициента готовности энергоблока с т-турбиной в электроэнергетической системе.
- •4.3. Расчет коэффициента готовности котельной в теплоэнергетической системе.
- •4.4. Расчет коэффициента готовности теплофикационного энергоблока в теплоэнергетической системе.
- •5. Расчет режимных показателей энергоблока.
- •5.1. Конденсационный энергоблок мощностью 200 мВт.
- •5.1.1. Относительное время нахождения энергоблока с установленной мощностью n в резерве:
- •5.1.2. Относительное время нахождения энергоблока с установленной мощностью n в ремонте:
- •Режимные показатели энергоблоков, функционирующих в электроэнергетической системе.
- •6.Выбор резерва в энергетической системе.
- •7.1.Найдем вероятность частичного или полного отказа теплофикационного энергоблока.
- •7.2.При определении резерва тепловой мощности выполняется эквивалентирование исходной системы теплоснабжения (рис. 9)
- •7.5.Тепловая мощность водогрейного котла квгм-100:
- •7.9.Резерв времени котельной:
2.6. Транзитные теплопроводы котельной с котлами квгм-100.
2.6.1.Диаметр теплопровода:
,
(1.13)
где:
,
кВт – номинальная теплофикационная
мощность котлоагрегата.
Соответственно численное значение:
м.
3.6.2.Интенсивность отказа:
1/ч.
3.6.3.Интенсивность восстановления:
1/ч.
(3.14)
3.6.4.Определяется время наработки на отказ:
ч.
(3.15)
3.6.5.Время восстановления:
ч.
(3.16)
3.7. Транзитные теплопроводы теплофикационного энергоблока.
3.7.1.Диаметр теплопровода: ,
где:
,
кВт – номинальная теплофикационная
мощность турбоагрегата.
Соответственно численное значение:
м.
3.7.2.Интенсивность отказа:
1/ч.
3.7.3.Интенсивность восстановления:
1/ч.
3.7.4.Определяется время наработки на отказ:
ч.
3.7.5.Время восстановления:
ч.
Результаты расчета интенсивностей отказа и восстановления элементов структурных схем сводятся в таблицу 3.
Интенсивности отказа и восстановления элементов структурных схем.
Таблица 3.
№ |
Элемент структурной схемы |
Интенсивность отказа λ, 1/ч |
Интенсивность восстановления μ, 1/ч |
Время
наработки на отказ
|
Время восстановления
|
1 |
Турбина К–200–140 |
|
0,016 |
2718 |
61,3 |
2 |
Турбина Т–100/120–130 |
|
0,02 |
3388 |
49 |
3 |
Котел Еп–650–140 |
|
0,014 |
905 |
73,6 |
4 |
Котел Е–480–140 |
|
0,017 |
1155 |
57,7 |
5 |
Водогрейный котел КВГМ –100 |
|
0,009 |
1326 |
108 |
6 |
Транзитные теплопроводы котельной |
|
0,026 |
3837 |
38 |
7 |
Транзитные теплопроводы теплофикационного энергоблока |
|
0,032 |
3015 |
30 |
Глава№2
4.1. Расчет коэффициента готовности конденсационного энергоблока в электроэнергетической системе.
В основе метода расчета коэффициента готовности лежит описание функционирования энергоагрегата марковским процессом с дискретным множеством состояний.
Конденсационный энергоблок представляется в виде простой структурной схемы из двух элементов: котла и турбогенератора (Рис.1а).
Достижимые состояния энергоблока из графа достижимых состояний (Рис. 1б):
=(0,0)
– энергоблок работоспособен (котел и
турбина находятся в работе);
=(1,0)
– энергоблок не работоспособен (котел
отказал, турбогенератор работоспособен);
=(0,1)
– энергоблок не работоспособен
(котел работоспособен, турбогенератор
отказал);
=(1,1)
– когда одновременно отказали и котел
и турбогенератор. Недостижимо, т.к.
одновременное наступление указанных
событий (с точки зрения теории вероятностей)
невозможно.
a) б)
|
|
|
|
Рис.1. Структурная схема (а) и граф достижимых состояний энергоблоков (б):
1
– котел; 2 – турбогенератор;
–
достижимые состояния.
Система дифференциальных уравнений для расчета вероятностей записывается в виде:
Условие
нормировки:
Для решения системы дифференциальных уравнений используется преобразование Лапласа, которое имеет формализованный вид:
и
обозначается как
,
где: F(P) – изображение функции P(t); P – оператор преобразования.
Исходная система состояний энергоблока записывается в виде формализованной системы с учетом обозначений:
Начальные
условия:
Применяем преобразование Лапласа:
Подставляя
вместо коэффициентов
их
значения, получим:
Так
как работоспособным является только
нулевое состояние энергоблока, то
необходимо найти только
по
формулам обратного преобразования
Лапласа.
Решается
система относительно
,
где D – определитель матрицы.
D
=
=
Определитель
получается
заменой первого столбца определителя
D на столбец из значений правой части
системы уравнений:
=
=
После преобразований найдём:
где:
(4.1)
Подставляются известные численные данные:
Раскладываем
на
простые дроби:
Для нахождения неизвестных коэффициентов А, В, С составляется система уравнений:
Отсюда находится:
Подставляем численные значения:
Используя
обратное преобразование Лапласа для
выражения
с
учетом
,
находится:
.
Значит,
;
(4.2)
Значения
вероятности безотказной работы
совпадают
с нестационарными значениями коэффициента
готовности энергоблока
.
;
Рис.
2. Коэффициент готовности
конденсационного
энергоблока
При
,
а при
;
Стационарный
коэффициент готовности
.
Стационарный коэффициент готовности также можно найти из системы алгебраических уравнений для расчета вероятностей состояний:
Решение систем относительно P по правилу Крамера дает:
