Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

Ф акультет Энергетический

К афедра Электроснабжение промышленных предприятий

наименование кафедры

Расчетное задание защищено с оценкой

П реподаватель И. В. Белицын

подпись и. о. фамилия

« » 2016 г.

дата

Пояснительная записка

к расчетному заданию

О беспечение заданного уровня

надежности энергетической

с истемы логико-вероятностным методом

тема расчетного задания

п о дисциплине Надежность электроснабжения

наименование дисциплины

Р З 13.03.02.01.000 ПЗ

обозначение документа

С тудент группы Э-21 К. А. Авдеев

и. о. фамилия

П реподаватель доцент, к.п.н. И. В. Белицын

должность, ученая степень и. о. фамилия

БАРНАУЛ 2016

Содержание

1 Определение работоспособности потребителя 3

1.1 Представление исходной схемы в виде структурной схемы 4

1.2 Составление таблицы обозначений структурной схемы 4

1.3 Составление функции работоспособности потребителя в матричной форме 5

1.4 Составление полной логической матрицы работоспособности 5

1.5 Составление диагностической матрицы путем инверсии полной логической матрицы 6

1.6 Составление вектора нахождения состояния системы при выводе из строя некоторых элементов системы 6

1.7 Поэлементное логическое сложение диагностической матрицы с вектором состояния системы 7

1.8 Составление таблицы для нахождения вероятностного полинома и составление на ее основании полинома 8

1.9 Определение значения вероятности безотказной работы системы при одинаковом значении вероятности безотказной работы элементов схемы 12

1.10 Определение значений вероятности безотказной работы элементов схемы при имеющимся значении вероятности безотказной работы системы 12

1.11 Определение конкретного значения вероятности безотказной работы (электроснабжения потребителей) после расчета вероятности безотказной работы каждого элемента системы 12

2 Определение условий неработоспособности потребителя и нахождение для него вероятностного полинома 20

2.1 Составление условия неработоспособности объекта в матричной форме 20

2.3 Нахождение приближенного вероятностного полинома для системы электроснабжения в матричной форме 22

2.4 Преобразование матричной формы записи вероятностного полинома в алгебраическую форму 23

2.5 Определятся частные производные приближенного полинома, умноженные на интенсивность восстановления и вероятность отказов 24

2.6 Определение среднего времени восстановления по приближенному полиному неработоспособности 26

2.7 Определение среднего времени безотказной работы СЭС потребителя и коэффициента готовности 26

Список использованных источников 27

1 Определение работоспособности потребителя

Схема системы электроснабжения приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема системы электроснабжения

Для данной схемы необходимо рассчитать среднее время безотказной работы, среднее время восстановления работоспособного состояния, интенсивность восстановления элементов, вероятности отказа элементов по справочным данным, а также рассчитать логико-вероятностным методом обобщенные показатели надежности энергосистемы.

Номер потребителя выбирается согласно порядковому номеру в списке группы.

Выбирается потребитель, находящийся под шифром В1. Тогда исходная схема системы электроснабжения потребителей, приведенная на рисунке 1, преобразуется таким образом, как показано на рисунке 2. При этом на схеме учитываются все выключатели и разъединители, относящиеся к каждому элементу системы электроснабжения.

Рисунок 2 – Исходная схема

1.1 Представление исходной схемы в виде структурной схемы

В структурной схеме каждый элемент системы электроснабжения, с относящимися к нему выключателями и разъединителями, изображается окружностью, в которой написан порядковый номер каждого элемента в схеме. Нумерация элементов для удобства производится последовательно слева направо.

Структурная схема показана на рисунке 3.

Рисунок 3 – Структурная схема

1.2 Составление таблицы обозначений структурной схемы

Таблица обозначений структурной схемы состоит из двух столбцов и представляет собой соотношение номера элемента в структурной схеме и условного обозначения элемента на исходной схеме. К каждому элементу относятся выключатели и разъединители. Данное соотношение приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Обозначения в структурной схеме

Элемент	Выключатели
1	Г1, QB1
2	QB2, Т1, QB3
3	QB4, Л1, QB5
4	QB6, Л2, QB7
5	QB8, Л3, QB9
6	QB10
7	QB11, Т2, QB12
8	QB13, Л4, QB14
9	QB15, Л5, QB16
10	QB17, Л6, QB18
11	QB19, Л7, QB20

Продолжение таблицы 1

12	QB21, Л8, QB22
13	QB23, Л9, QB24
14	QB25, Л10, QB26
15	QB27, Т3, QB28
16	Г2, QB29

1.3 Составление функции работоспособности потребителя в матричной форме

В функции работоспособности в матричном виде (матрица работоспособности) каждая строка соответствует одному из вариантов электроснабжения потребителя. Последовательность цифр в каждой строке матрицы работоспособности соответствуют такой комбинации элементов на структурной схеме, при протекании электроэнергии по которым от источника питания до потребителя, будет осуществляться бесперебойное электроснабжение потребителя.

Составление матрицы работоспособности необходимо производить от одного источника питания. Как видно на исходной схеме, изображенной на рисунке 2, от источника питания Г1 до потребителя возможно 2 варианта электроснабжения, а от источника Г2 4 варианта. Таким образом, количество вариантов электроснабжения потребителя будет равно 6, и, соответственно, число строк в матрице работоспособности так же будет равно 6.

Функция работоспособности потребителя выглядит следующим образом: