3.3. Комплексные показатели надежности
Помимо единичных показателей надежности для оценки эксплуатационных характеристик электроэнергетического оборудования часто используются обобщенные (комплексные) показатели, которые характеризуют одновременно несколько свойств. В качестве таких показателей обычно рассматриваются: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования.
Готовность – сложное комплексное понятие, характеризующее состояние объектов, которое зависит от надежности самого объекта и действий обслуживающего персонала. Готовность систем электроснабжения определяется следующими факторами:
- надежностью электрооборудования;
- квалификацией обслуживающего персонала;
- принятой системой технических обслуживаний и текущих ремонтов электрооборудования;
- укомплектованностью предприятий электрических сетей обслуживающим персоналом;
- обеспеченностью эксплуатационных подразделений материально-техническими ресурсами.
Показатели готовности электрооборудования носят вероятностно-статистический характер, так как зависят от большого числа различных факторов.
Для оценки степени использования электрооборудования при возникновении неплановых режимов используется коэффициент готовности. Коэффициент готовности – это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение его по назначению не предусмотрено (плановые профилактические мероприятия).
Для
систем электроснабжения, как правило,
выполняется условие
,
и обычно восстановление начинается
сразу после возникновения отказа. При
таких условиях стационарное значение
коэффициента готовности определяется
по формуле:
, (3.21)
где
– наработка на отказ;
– среднее время восстановления.
Следовательно, коэффициент готовности показывает относительное время нахождения электрооборудования в исправном состоянии (в состоянии готовности к применению) в установившемся (стационарном) процессе эксплуатации.
Из
формулы (3.21) видно, что коэффициент
готовности может быть повышен как за
счет увеличения наработки на отказ,
так и за счет сокращения средней
продолжительности ремонта
.
Коэффициент готовности характеризует одновременно два свойства электрооборудования – его безотказность и ремонтопригодность. С его помощью можно оценить вероятность нахождения электрооборудования в исправном состоянии при включении его в произвольный момент времени. Однако следует отметить ту особенность этого показателя, что он не учитывает простои электрооборудования при проведении плановых мероприятий по эксплуатации энергоустановок.
Коэффициент
вынужденного простоя
– вероятность того, что в произвольный
момент времени
объект окажется в неработоспособном
состоянии:
. (3.22)
Установившееся значение коэффициента простоя:
. (3.23)
Степень выполнения задачи оборудованием, находящимся в режиме ожидания, может быть оценена коэффициентом оперативной готовности. Под режимом ожидания понимается нахождение оборудования при полной или облегченной нагрузке без выполнения основных рабочих функций.
Коэффициент оперативной готовности – это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени и, начиная с этого момента времени, будет работать безотказно в течение заданного интервала. Вероятность нахождения объекта в работоспособном состоянии в произвольный момент времени характеризуется коэффициентом готовности, а работоспособность в течение заданного интервала времени – вероятностью безотказной работы. Следовательно:
. (3.24)
Входящие в выражение (3.24) сомножители определяются по ранее приведенным формулам (3.21) и (3.1).
Для комплексной оценки надежности работы электрооборудования в процессе эксплуатации применяется коэффициент технического использования. Коэффициент технического использования – отношение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническими обслуживаниями и ремонтами за тот же период. На основании статистических данных коэффициент технического использования определяется следующим образом:
, (3.25)
где
– суммарная наработка объекта;
– суммарное время простоев из-за
плановыми неплановых ремонтов;
– суммарное время простоев из-за
плановых и неплановых технических
обслуживаний.
По сравнению с коэффициентом готовности коэффициент технического использования является более общим и универсальным показателем, поскольку учитывает все простои объекта.