Для электроустановки, схема которой определена заданием, составить схему замещения по надежности, определить результирующую интенсивность отказов, вычислить и построить функцию надежности за период от 0 до 8 тысяч часов, определить наработку до первого отказа системы, рассчитать вероятность безотказной работы для заданного интервала. Задание выполнить для установки без резервирования и двух способов резервирования (нагруженного дублирования и дублирования замещением). Сравнить показатели надежности электроустановки для случая с резервом и без. Сделать вывод об эффективности применения различных способов резервирования. Определить периодичность проведения профилактических работ и осмотров электроустановки, в случае отсутствия резерва, с целью поддержания требуемого уровня надежности R(t)мин.
Исходные данные:
- номер схемы электроустановки – 2 на рисунке 1;
- заданный интервал t1;t2=6000;7000 часов;
- заданный требуемый уровень надежности Rtмин=0,9997.
1148715698500
Рисунок 1. Схемы электроустановок: ИП – источник питания; Ш – шины РУ; Р – разъединитель; В – выключатель; ТР – трансформатор; ВЛ – воздушная линия электропередачи; КЛ – кабельная линия электропередачи
Решение
Значение интенсивности отказов λi для каждого элемента выбираем согласно Таблицы 1.
Необходимые для расчета по конкретному варианту схемы данные выделены в Таблице 1 цветом.
Соответствующую схему расчета надежности изображаем на рисунке 2.
Таблица 1 – Мгновенная интенсивность отказов элементов
систем электроснабжения и электроэнергетических систем
Элемент λ, 1/год
Воздушная линия 35, 110 кВ, одноцепная, на 1 км длины 0,08
Воздушная линия 35, 110 кВ, двухцепная, на 1 км длины 0,008
Воздушная линия 6,10 кВ, одноцепная, на 1 км длины 0,25
Кабельная линия 6,10 кВ, на 1 км длины 0,1
Трансформатор с высшим напряжением 35, 110 кВ
0,03
Трансформатор с высшим напряжением 6, 10 кВ
0,035
Ячейка выключателя 35, 110 кВ
0,02
Ячейка выключателя 6,10 кВ КРУН наружной установки 0,05
Ячейка разъединителя 35, 110 кВ
0,005
Ячейка разъединителя 6,10 кВ КРУН наружной установки 0,01
Шины ОРУ 35, 110 кВ, на 1 присоединение 0,001
Шины ОРУ 6, 10 кВ, на 1 присоединение 0,001
Рисунок 2. Схема замещения по надежности
Определяем интенсивность отказов основной цепи в соответствии с заданными интенсивностями отказов входящих в нее элементов (Таблица 1) по схеме рисунка 2:
λ0=i=1nλi=2*0,001+2*0,05+0,8*0,1=0,182 1год=
=0,182365*24=2,08*10-5 1час.
Тогда при экспоненциальной законе надежности вероятность безотказной работы – функция надежности основной системы определится следующим образом:
R0t=e-λ0⋅t=e-2,08*10-5⋅t.
При этом наработка до первого отказа основной системы:
T0=1λ0=12,08*10-5=48077 часов.
Вероятность безотказной работы основной системы в указанном по заданию временном интервале:
R0t1=R06000=e-2,08*10-5⋅6000=e-0,1248=0,8826;
R0t2=R07000=e-2,08*10-5⋅7000=e-0,1456=0,8644;
R0t1,t2=R0t2R0t1=0,86440,8826=0,9794.
Рассмотрим нагруженное дублирование (рисунок 3) и определим те же параметры для резервированной таким способом основной системы:
- вероятность безотказной работы
R1(t)=1-(1-R0t)2=1-(1-e-2,08*10-5⋅t)2;
- наработка до первого отказа
T1=1λ0j=0m1j+1=T0⋅j=011j+1=T0⋅1+11+1=1,5⋅T0=
=1,5*48077=72116 часов.- вероятность безотказной работы в указанном временном интервале:
R1t1=1-(1-R06000)2=1-(1-0,8826)2=0,9862;
R1t2=-(1-R07000)2=1-(1-0,8644)2=0,9816;
R1t1,t2=R1t2R1t1=0,98160,9862=0,9953.
Рисунок 3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
