4.2. Определение средней наработки на ложное срабатывание – таОложн.

4.2.1. Согласно критерию отказа, под ложным срабатыванием понимается выдача любой команды управления, формируемой системой в режиме АО, при отсутствии аварийной ситуации.

Отсутствие аварийной ситуации означает, что центральные процессоры 5066 в блоках БУД, БУС и БЗД исправны, а информация, воспринимаемая ими от датчиков, сигнализаторов, ИМов и пультов ПИ и ПУ, не обладает признаками аварийной ситуации. Поэтому ложный сигнал АО может быть следствием отказов во внутренних каналах аппаратуры САУ.

Уточняя понятие ложного срабатывания АО, полагаем, что к ложным АО могут привести неконтролируемые отказы тех устройств САУ, которые в соответствии с логикой работы СВК не парируются переходом в режим АО, но могут привести к АО.

Это – параметрические отказы следующих устройств:

1. в измерительных каналах БУД

• шесть аналоговых модулей 73GITR100 (параметры t_мвх, t_мред, t_мт, t_мк, 13Т, 15Т);

• два аналоговых модуля 73GITCK (параметры Т_т1, Т_т2);

• аналоговый модуль 73GIIO20 (параметр Р_{м вх});

• опторазвязка DEK-OE-24DC (параметр ВНА_прикр);

• плата УФИ (параметры n_гтд1, n_гтд2);

• плата ПНВИ (параметры _ДИ1, _ДИ2);

2. в измерительных каналах БУС:

• шесть опторазвязок DEK-OE-230AC (сигналы МТЗ, ДТЗ, 2З, 1З, ЗОМ, Iмакс);

• три опторазвязки DEK-OE-24DC ( сигналы 2.5М1V3, 2.5M4V5, 2.5M6V2);

3. в каналах управления положением ИМов, обеспечивающих выполнение процедуры АО:

• два дискретных модуля 70GODC5B в каждом блоке БУД и БУС ( команды ОткрКВЭ1, ОткрКВЭ2);

• три опторазвязки EMG 17-OV-5DC в каждом блоке БУД и БУС и три дискретных модуля 70GODC5B в БУД (команды ОтклQ1, ОтклВозб., ВклНПМ).

4.2.2. Логическая структурная схема устройств представляет их последовательное соединение ( в смысле надежности). Поскольку отказы элементов этих устройств статистически независимы, то средняя наработка на ложное срабатывание Т_АО^ложн определяется как величина, обратная сумме интенсивностей отказов устройств:

Т_АО^ложн=1/(_{i ложн.АО})=1/12.76610^-6=78 330 ч.

Расчет для _{i ложн.АО} приведен в Приложении 5., п.3. По ТЗ задано 50 000 ч. По этому показателю требование ТЗ выполняется.

4.2.3. Соответственно, для БУД:

Т_АО^ложн=1/10.2983 10^-6=97 100 ч. ( в ТЗ на БУД-98 задано 20 000 ч., не менее);

Для БУС:

Т_АО^ложн=1/2.4677 10^-6=405 000 ч. ( в ТЗ на БУС-98 задано 20 000 ч., не менее);

Для БЗД:

Т_АО^ложн=1/1.1023 10^-6=907 200 ч. ( в ТЗ на БЗД-96-60 задано 125 000 ч., не менее).

По этому показателю требования ТЗ на блоки БУД-98, БУС-98 и БЗД-96-60 также выполняются.

По блоку БУШ-96 наработка на отказ, приводящий к останову двигателя:

Т_{останов}=1/2.8063 10^-6=356 340 ч. ( в ТЗ на БУШ-96 задано 125 000 ч., не менее).

По этому показателю требование ТЗ выполняется.

4.3. Определение средней наработки на отказ функций управления – Тфунк.Упр.

4.3.1. Согласно критерию отказа, невыполнение функции управления произойдет при невыдаче предусмотренной алгоритмом управления команды или формировании ложного управляющего воздействия.

Невыдача предусмотренной команды произойдет вследствие неконтролируемых отказов элементов тех устройств, которые блокируют функцию управления. При отказах контролируемых элементов невыдачи предусмотренной команды управления не произойдет. Доля неконтролируемых отказов определяется коэффициентом (1 – Кпп).

Формирование ложного управляющего воздействия произойдет в случае отказов элементов, которые в соответствии с логикой работы СВК охвачены контролем. При этом доля контролируемых (обнаруживаемых) отказов определяется коэффициентом Кпп.

САУ ГТЭС в соответствии с ТЗ функционально управляет режимами газотурбинного двигателя (ГТД) и режимами турбогенератора (ТГ). Формирование управляющего воздействия на ГТД обеспечивает БУД-98, а на ТГ – БУС-98.

При этом будем рассматривать те случаи нарушения качества управления (в виде невыдачи предусмотренной команды или выдачи ложного воздействия), которые происходят без выполнения АО.

4.3.2. Управление режимами ГТД осуществляется в виде управляющих команд блока БУД-98 на исполнительные органы (ИМы). Такими командами являются:

1. на режиме запуска – Вкл.ПНМ1, ВклПНМ2, Iум1, Iум2, Iум3, ОткрПОК, ВклЗажиг., Вкл.220СПВ, ВклОснпит, ВклРезпит;

2. на режиме автоматической работы (основной режим) – ВклВОМ1, ВклВОМ2, ВклКДМ, БУШ Гупр,БУШ Гв-н.

Вывод этих команд из БУД обеспечивается дискретными и аналоговыми модулями 70GODC5B, 73GOI420, EMG 17-OV-5DC/240АС.

4.3.3. Управление режимами ТГ осуществляется управляющими командами из БУС на Имы. Такими командами являются:

1. на режиме запуска – ВклЭНОД, ВклЭНОГ, ВклОбогрКВОУ, ВклОснПит, ВклРезпит.;

2. на режиме автоматической работы (основной режим) – ОткрЗЗО, ВклВОП, ОткрЗУТ1, ЗакрЗУТ2, ОткрВУТ, ЗакрВУТ, ВклВООД1, ВклВООД2, ОткрВхУТО, ОткрВыхУТО, ЗакрВхУТО, ЗакрВыхУТО, ВклSF01, ОтклSF01, ВклSF02, ОтклSF02, ВклQ1, БлокQ1, ВклУТС, УпрСтат, ВклВозб, ВклАРВ, МеньшеАРВ, БольшеАРВ, АварОтклВоз, Уст1.

Вывод этих команд из БУС обеспечивается выходными модулями: 70GODC5B, EMG 17-OV-5DC/240АС, EMG 17-OV-5DC/220DС.

4.3.4. При отказе любого из каналов управления ИМами произойдет отказ функции управления режимом ГТД или режимом ТГ. Поэтому логическая структурная схема устройств, отказы которых приводят к невыполнению функции управления, представляет последовательное соединение (в смысле надежности) входящих в нее элементов.

Для такого соединения элементов показатель безотказности определяется как величина, обратная сумме интенсивностей отказов отдельных устройств:

Т_{функ.упр.}=1/(_{i упр})

Для случая невыдачи команды при управлении режимом запуска ГТЭС:

_{i упр.зап}= _{i упр.зап}^гтд + _{i упр.зап}^тг = 11.7455 10^-6+ 6.6301 10^-6=18.3756 10^-6 ч^-1.

Для случая невыдачи команды при управлении основным режимом ГТЭС:

_{i упр.осн.реж.}= _{i упр.осн.реж.}^гтд + _{i упр.осн.реж}^тг = 8.1795 10^-6+ 7.6781 10^-6=15.8576 10^-6 ч^-1.

(значения интенсивностей отказов определены в Приложении 5, п.4.).

Отсюда Т_{функ.упр}=54420ч. – при управлении запуском и Т_{функ.упр} = 63060ч. – при управлении основным режимом. В целом по функциям управления ГТЭС для случая невыдачи команды Т_{функ.упр} = 1/34.2332 10^-6 = 29210ч. ( в ТЗ на САУ ГТЭС задано 25000ч., не менее).

Соответственно, для БУД Т_{функ.упр} = 1/19.925 10^-6 = 50190ч. (в ТЗ на БУД задано 25 000ч., не менее), для БУС Т_{функ.упр} = 1/14.3082 10^-6 = 69900ч. (в ТЗ на БУС задано 20 000ч., не менее).

Таким образом, по этому показателю требования ТЗ на САУ ГТЭС, на БУД-98 и на БУС-98 выполняются.

4.3.5. Рассмотрим невыполнение функции управления для случая формирования ложного управляющего воздействия.

Как установлено выше, к этому виду отказа могут привести отказы контролируемых элементов в устройствах САУ, т.е. при исправных центральных процессорах БУД и БУС.

Тогда:

Т_{функ.упр}^ложн=1/(_i ^ложн_{.упр.зап.})=1/20.658 10^-6=48 410 ч. (на режиме запуска);

Т_{функ.упр}^ложн=1/(_i ^ложн_{.упр.осн.реж.})=1/13.2683 10^-6=75 370 ч. (на основном режиме);

( расчет интенсивностей отказов приведен в Приложении 5, п.5)

В целом:

Т_{функ.упр}^ложн=1/33.9263 10^-6=29 480 ч.

По этому показателю требование ТЗ на САУ ГТЭС также выполняется.