Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Диагностика оборудования систем электроснабжения. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 2420 21 22 23 24 > Следующая >>>

192

надежности внешних ТСД за счет уменьшения числа элементов (возрастание безотказности, уменьшение ремонтопригодности).

С другой стороны, встраивание ТСД в ОД снижает его безотказность за счет увеличения элементов и улучшает показатели ремонтопригодности. Такое влияние встраивания в объект ТСД на показатели надежности ОД и ТСД требует компромисса при проектировании ТСД, а также организации взаимодействия объекта и средств диагностирования.

Вероятность сохранения работоспособности ОД в требуемые моменты времени (показатель готовности ПГ), используемая как критерий организации взаимодействия ОД и ТСД, позволяет определить в процессе проектирования системы целесообразное соотношение встроенных и внешних средств на основе показателей их безотказности.

Соотношение безотказности встроенных и внешних ТСД оценивается по коэффициенту встраивания











(5.4)

где



- интенсивность внезапных отказов элементов внешних ТСД.

При этом допускается, что ТСД с точки зрения надежности представляют собой последовательное соединение блоков с заданным показателем безотказности, а значения случайной наработки ТСД до отказа их элементов подчиняются экспоненциальному закону распределения с

параметром



На рисунке 5.3 приведена качественная зависимость показателя

готовности от коэффициента встраивания

 

Пf





193

Рисунок 5.3- Зависимость показателя готовности от коэффициента

встраивания

Значение

0

соответствует случаю, когда ТСД внешние (





а значение

1

- случаю встроенных ТСД

()

ТТ





Из рисунка 5.3 видно, что для зависимости

 

Пf





характерны

две области: область, в которой показатель готовности объекта ПГ растет при встраивании в него ТСД (область I), и область, в которой ПГ уменьшается (область II) с увеличением объема встраиваемых ТСД.

В области I увеличение объема встроенных ТСД сопровождается ростом ПГ, за счет того, что повышение контролепригодности ОД и внешних ТСД, а также повышение безотказности внешних ТСД превалирует над снижением безотказности ОД за счет встраивания ТСД. В области II увеличение объема встроенных ТСД ПГ, начинает уменьшаться, поскольку сильное снижение надежности ОД уже не может компенсировать повышение надежности внешних ТСД.

Кроме того, чем меньше отношение показателя безотказности ТСД



к показателю безотказности



, тем большую часть ТСД можно встраивать

194

в объект при условии возрастания ПГ. Процедура определения соотношения между встроенными и внешними ТСД с целью обеспечения требуемого заданием показателя готовности П

ГТР

представляется

следующим образом.

Для заданных режимов использования и диагностирования с учетом решаемых задач диагностирования выбирается соответствующее

выражение для показателя готовности

 

ГГ

П П X Y

и вычисляется его

значение.

Если

Г Г ТР

ПП

то ТСД следует выполнять внешними, а когда

.Г Г ТР

ПП

, то устанавливается число шагов j (

1,jm

где m - число

блоков) разбиения ТСД при их встраивании. При этом предполагается, что изменение безотказности в ОД

0 Тj

  

    

и ТСД при встраивании

одинаково

____

, 1,

j Тi





   



– объединение соседних блоков,

j Ti

k

-значение показателя безотказности i-oго блока ТСД.

Тогда

T Тi j

  



  



(5.4)

Затем по шагам осуществляется встраивание ТСД в ОД и на каждом j-ом шаге определяются значения показателей безотказности объекта и ТСД

0 0 0 0

    

      .

T T T T j

    

     

(5.4)

Одновременно определяются временные затраты на подготовку ОД и

ТСД к диагностированию

к о к m



поиск дефектов в ОД

во



и ТСД

вm



, а

также значение показателя готовности ПГ.

195

Встраивание прекращается на том шаге, на котором значение показателя готовности оказывается наиболее близким к П

Г.ТР

. После этого

вычисляется значение коэффициента встраивания j.

На рисунке 5.4 приведен алгоритм решения задачи определения уровня встраивания ТСД в ОД. Если же на последнем m-ом шаге встраивания показатель готовности окажется меньше, чем заданный, т.е. при полном встраивании ТСД в ОД, то процедуру следует повторить, изменив исходные данные (показатели надежности ОД и ТСД, П

Г.ТР

196

Рисунок 5.4 - Алгоритм определения доли встраиваемых в объект

технических средств диагностики

Рассмотрим пример такой задачи.

Предположим, что ТСД (рисунок 5.5) включает в себя четыре блока.

Рисунок 5.5 - Пример структуры ТСД

Показатели

___

1,4







 

безотказности отдельных блоков 1-4:

1,300 10 ;







4 1 4 1

0,367 10 ; 0,560 10 ;

чч



   

   

1,490 10 ;







заданы.

В задаче необходимо определить соотношение



между

встроенными и внешними ТСД, при котором значение показателя готовности ОД в рабочем режиме было бы максимально.

Показатель готовности ОД регулярного периодического использования в рабочем режиме определяется по формуле

197

 

exp 1 exp

ПП

П X Y







   

  



       





(5.5)

где

1 1 exp exp

ПИ

ТТ

  







   



     





   



   







К Т В Т

Т exsp











     





 







0 0 0 0

exp exp 1 exp exp

П И П И

КО

Т Т Т Т

   









       



        





       



       







0 0 0 0

1 exp exp exp exp ,

П И П И

ВО

Т Т Т Т

   





   

       



       



   

               



   



где

- наработка на отказ ОД во включенном состоянии;

- наработка

на отказ в выключенном состоянии ОД;



- среднее время перерыва между

использованиями ОД;



- среднее время использования ОД; Т- период

диагностирования;

.КО



- среднее время проверки работоспособности ОД;

.КТ



- среднее время проверки работоспособности ТСД;

.ВО



- среднее время

восстановления объекта;

.ВТ



- среднее время восстановления ТСД;



- вероятность ошибок первого рода;  - вероятность ошибок второго

рода.

Устанавливаем четыре

 

4m 

шага

___

1,4







 

разбиения ТСД

(представляющих собой объединение

соседних блоков):

 

1,300 10

  



      

(

1k 

- встроенные датчики),

 

2 1 2

1,667 10

T T T

   



        

198

(

2k 

- встроенные датчики и нормализаторы),

 

3 1 2 3

2,127 10

T T T T

    



          

(

3k 

- встроенные

датчики, нормализаторы и аналого-цифровые преобразователи),

 

4 1 2 3 4

3,717 10

T T T T T

     



            

(

4k 

- полностью

встроенные ТСД).

После этого по формулам

 

00jj

  

  

 

T T j

  

  

определяем значение показателей, характеризующих безотказность ОД и

ТСД на каждом

- ом

___

1,4j





 

шаге встраивания ТСД в ОД (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Значение показателей безотказности

Поскольку при встраивании ТСД в ОД необходимо обеспечить

максимальное значение

, то для определения соотношения  между

встроенными и внешними ТСД воспользуемся приведенным выше алгоритмом

Согласно этому алгоритму, сначала в результате подстановки в формулу (5.5) заданных значений

0 . . . .

, , , , ,

К К О В О В Т К Т

     

показателей безотказности, контролей ремонтопригодности ОД и ТСД, а также значений

ИП



199

показателей организации использования объекта и процесса диагностирования вычисляем значения

показателя готовности ОД при

внешних ТСД.

Аналогичным образом в результате подстановки в (5.5) полученных значений из таблиц 5.1 и 5.2

           

0 .0 . .0 .

,,,,,

jjjjjj

T K K T В В Т



и заданных значений

ИП



на каждом j - шаге встраивания ТСД в ОД

вычисляется значение

 

показателя готовности ОД при встроенных ТСД

и сравнивается со значением

 



, полученным на предыдущем

 

1j 

шаге.

Таблица 5.2 – Значение параметров ремонтопригодности и

приспособленности ОД к диагностированию

В качестве коэффициента встраивания



принимается соотношение

 













(5.6)

при котором на j-м шаге встраивания ТСД в ОД показатель готовности

достигает максимального значения,

 

Г Г МАХ

ПП

200

В данном случае максимального уровня готовности

 

0,9934

Г МАХ Г

ПП

, который ОД достигает при встроенных датчиках,

нормализаторах и аналогово-цифровых преобразователях. При этом коэффициент встраивания

0,599





5.3 Обоснование степени автоматизации диагностирования

Поскольку в процессе диагностирования электроэнергетического оборудования участвует оператор, то при проектировании ТСД следует определить, какие из операций будут выполняться оператором вручную, а какие автоматически.

Повышение степени автоматизации электроэнергетического оборудования направлено на сокращение времени диагностирования и сопровождается возрастанием стоимости.

Каждая операция алгоритма процесса диагностирования электроэнергетического оборудования можно охарактеризовать временем

выполнения



погрешностью реализации



и стоимостью

При решении задач по определению рациональной степени автоматизации электроэнергетического оборудования в системе «оператортехническое средство» используют как качественные, так и количественные методы. Качественные методы, как правило, являются основными в решении задач по определению рациональной степени автоматизации электроэнергетического оборудования.

Рассмотрим метод количественной оценки. Задачу решают

следующим образом. Известен алгоритм процесса диагностирования

реализующий выбранные задачи

и методы

диагностирования, время

диагностирования



201

Необходимо определить степень автоматизации диагностирования электроэнергетического оборудования, т.е. фрагменты и операции алгоритма, реализуемые с помощью технических средств.

Если известны стоимости и затраты времени на выполнение каждой операции вручную или автоматически, то задача формулируется как оптимизационная:

найти

 

min 1

k ak k pk













(5.7)

при

 

k ak k pk Д ДОП

    





  





(5.8)

где -

; ; ;

аk рk аk рk

СС



соответственно стоимости и затраты времени на

автоматические и ручные операции;

0, .

1, .

если операции выполняются вручную

если операции выполняются автоматически





  



(5.9)

Алгоритм процесса диагностирования представляется

ориентированным графом

 

,G F E

вершинами которого являются операции

___

, 1, ;

f кn

а ветви

___

, 1,

e j m

указывают связи между операциями (рисунок 5.6).

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 2420 21 22 23 24 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]