Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

sessia_11 / 6,11, Надежность Электоснабжения / надежность методичка

.pdf
Скачиваний:
78
Добавлен:
16.02.2016
Размер:
273.55 Кб
Скачать

11

3.ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Вконтрольной работе используются следующие показатели надёжности системы электроснабжения конкретного потребителя:

Т- среднее время безотказной работы;

Тв- среднее время восстановления работоспособного состояния; µi;- интенсивность восстановления элементов;

qi - вероятность отказов элементов.

Рассчитать в общем виде логико-вероятностным методом показатели надежности Т и ТВ системы электроснабжения конкретного потребителя в схемах электроснабжения, приведенных на рис.1 и рис.2. Номер потребителя (В0, В1, … В9) выбирается по последней цифре шифра. Причем студенты у которых получается четная сумма двух последних цифр шифра выбирают номер потребителя по рис.1, а те у которых она нечетная - по рис.2. Показатели надежности элементов системы электроснабжения (qi µi ) заданы.

Рис. 1. Схема системы электроснабжения потребителей по вариантам

12

Рис. 2. Схема системы электроснабжения потребителей по вариантам

13

4. Порядок решения контрольных заданий

1.Определить условия работоспособности (F ) конкретного потребителя.

2.Определить условия неработоспособности (F ) конкретного потребителя.

3.Найти приближенное значение функции неработоспособности (~ )

F

конкретного потребителя.

4.Найти приближенный вероятностный полином (~) для системы

Q

электроснабжения конкретного потребителя.

5.Определить частные производные приближенного полинома

~

qQi qi µi .

6.Определить среднее время восстановления электроснабжения конкретного потребителя

 

 

 

 

~

 

Т~в =

 

 

 

~Q

.

 

 

 

Q

qi µi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qi

 

7.Определить среднее

время безотказной работы системы

конкретного потребителя

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

~

 

 

 

 

1 Q

 

Т

=

 

 

~

qi µi .

 

 

 

Q

 

 

qi

 

14

5. Примеры нахождения показателей надёжности

Получить по схеме рис.3, (рис.4) условия безотказной работы и условия отказа конкретного потребителя П1 (П2) . Определить среднее время восстановления электроснабжения потребителя (Тв). Определить среднее время безотказной работы системы электроснабжения потребителя

).

Рис.3. Схема системы электроснабжения потребителя П1

Решение

1.Определяем условия работоспособности потребителя П1

1 3 5 7 9 10 1 3 6 9 10

1 3 5 7 9 11 12 FП1 = 1 3 6 9 11 12 .

2 4 16 15 14

2 4 17 14

15

2. Определим условия неработоспособности потребителя П1

1 2

1 4

1 14

3 2

FП1 = 3 4 3 14 9 2 9 4 9 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

16

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

15

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

16

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

15

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

16

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

15

 

17

 

 

 

 

 

5

6

16

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

6

 

5

6

15

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6

7

 

6

7

16

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

2

10

1

 

 

 

+

 

6

7

15

17

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

10

 

12

 

 

 

 

 

 

10

12 16 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

5

6

 

10 12 15 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

6

7

 

10 1 1 16 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

10

 

12

 

 

 

 

 

 

 

10 1 1 15 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

10

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

10

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

10

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Находим приближенное значение функции неработоспособности потребителя П1

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

3

2

 

 

П1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= 3

4

 

 

 

 

 

 

1

 

.

 

 

 

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

4

91 4

4.Находим приближенный вероятностный полином для системы электроснабжения потребителя П1

 

 

 

q1

q 2

 

 

 

 

q1

q 4

 

 

 

 

q1

q14

 

~

П1

=

q3

q 2

 

Q

q3

q 4

,

 

 

 

q3

q14

 

 

 

 

 

 

 

q9

q 2

 

 

 

 

q9

q 4

 

 

 

 

q9

q14

 

где вероятность отказа элементов системы

Р(1) = q1 ; P(2) = q2 ; P(3) = q3 ; P(4) = q4 ; P(9) = q9 ; P(14) = q14 ; P(1 2) = q1q2 и т. д. 5. Определяем частные производные приближенного полинома

~

Q

qП 1 q1 µ1 = ( q 2 + q 4 + q14 ) q1 µ1 ; 1

~

Q

qП 1 q 2 µ2 = (q1 + q3 + q9 )q 2 µ2 ; 2

~

Q

qП 1 q3 µ3 = (q2 + q4 + q14 )q3 µ3 ; 3

~

Q

qП 1 q 4 µ4 = (q1 + q3 + q9 )q 4 µ4 ; 4

17

~

Q

qП 1 q9 µ9 = (q2 + q4 + q14 )q9 µ9 ; 9

~

Q

qП1 q14 µ14 = (q1 + q3 + q9 )q14 µ14 . 14

6.Определяем среднее время восстановление электроснабжения

потребителя П1 по приближенному полиному ~

QП1

~

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

(q1 +q3

+q9 )(q2

+q4 +q14 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QП1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

Тв=

 

 

~

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(q1 +q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

П1

qi

µi

 

+q9 )(q2 µ2 +q4 µ4 +q14 µ14 ) +(q2 +q4 +q14 )(q1µ1 +q3 µ3 +q9 µ9 )

 

 

 

qi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

Определяем

среднее время безотказной работы системы

электроснабжения потребителя П1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

1 (q + q

 

 

+ q

 

)(q

 

 

+ q

 

+ q )

 

 

 

 

Т~ =

 

 

 

 

1 Q

П1

 

 

 

 

 

 

3

 

9

2

 

4

 

 

.

 

 

 

~

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

П1

qi µi

+ q3 + q9 )(q2 µ2 + q4 µ4 + q14 µ14 ) + (q2 + q4 + q14 )(q1 µ1 + q3 µ3 + q9 µ9 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

При

равновероятностных

значениях

 

 

отказа элементов

системы

электроснабжения qi= q

и

 

интенсивности восстановления элементов системы

электроснабжения µi = µ среднее

время восстановления

электроснабжения

потребителя

П1

 

 

и

среднее

время

 

безотказной

работы

системы

электроснабжения потребителя П1 будет определяться по выражению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

9 q 2

 

 

 

 

 

9 q 2

 

 

 

 

 

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тв

=

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 q 2 µ + 9 q 2 µ

18 q 2 µ

2 µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

1 9 q 2

 

 

 

 

 

1 9 q 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

=

 

=

 

18 q 2 µ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 q 2 µ + 9 q 2 µ

 

 

 

 

 

 

18

Рис.4. Схема системы электроснабжения потребителя П2

Решение

1. Условие работоспособности потребителя П2

1 3 10 6 1 3 12 13 11 6

2 18 5 15 14 4 11 6

FП 2 = 2 18 5 17 16 4 11 6 . 2 18 5 15 14 4 13 12 10 6 2 18 5 17 16 4 13 12 10 6

19

2. Условие неработоспособности потребителя П2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

15

17

 

 

3 1 1 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

14

 

16

 

 

 

 

3

 

1

13

 

 

 

10

12 15

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

15

16

 

 

 

2

10

12

 

 

10

12 15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

17

 

14

 

 

 

 

2

10

13

 

 

 

10

12 14 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+

1

 

1

13

 

+

18

10

12

 

+

10

12 14 16

 

 

F

 

 

6

 

3

2

 

 

 

 

П 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1 1 12

 

18

10 13

 

10 13 15 17

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

15

17

 

 

 

5

10

12

 

 

10

13 15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

14

 

16

 

 

 

 

5

10

13

 

 

10

13 14 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

15

16

 

 

 

4

10

12

 

 

10

13 14 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

17

 

14

 

 

 

 

4

10

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Находим приближенное значение функции неработоспособности потребителя П2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FП 2

=

6

+ 3

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

101 1

4.Находим приближенный вероятностный полином для системы электроснабжения потребителя П2

20

 

 

 

 

 

 

q1q2

 

 

 

 

 

 

 

q1q18

 

 

 

 

 

 

 

q1q5

 

~

 

 

 

 

 

q1q4

 

=

 

q6

 

+

q3q2

 

 

 

 

QП2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3q18

,

 

 

 

 

 

 

q3q5

 

 

 

 

 

 

 

q3q4

 

 

 

 

 

 

 

q10q11

 

где вероятность отказа элементов системы

Р(1) =q1;P(2) =q2 ;P(3) =q3;P(4) =q4 ;P(5) =q5;P(10) =q10;P(11) =q11;P(18) =q18;P(6) =q6 ;P(1 2) =q1q2

ит.д.

5.Определяем частные производные приближенного полинома

~

Q

qП6 2 q 6 µ 6 = q 6 µ 6 ;

~

Q

qП1 2 q1 µ1 = (q 2 + q 4 + q5 + q18 )q1 µ1 ;

~

Q

qП2 2 q 2 µ 2 = ( q 1 + q 3 ) q 2 µ 2 ;

~

Q

qП3 2 q3 µ3 = (q2 + q4 + q5 + q18 )q3 µ3 ;

~

Q

qП4 2 q 4 µ 4 = ( q 1 + q 3 ) q 4 µ 4 ;

~

Q

qП5 2 q 5 µ 5 = ( q 1 + q 3 ) q 5 µ 5 ;

~

Q

q П 2 q 18 µ18 = ( q 1 + q 3 ) q 18 µ18 ; 18