Принимая распределение вероятности безотказной работы оборудования по экспоненциальному закону, рассчитать интенсивность нарушения электроснабжения потребителя cx,математическое ожидание времени бесперебойного электроснабжения потребителя TO (наработка на отказ), математическое ожидание числа нарушений питания потребителей за 3 года. Длительности аварийного простоя abi оборудования принять следующие: для генераторов – 100 часов, трансформаторов – 100 часов, выключатели на низкой стороне трансформаторов – 10 часов, выключатели на высокой стороне трансформаторов – 20 часов, линий – 10 часов.
Решение
В качестве расчетной примем схему на рис.1 с теми же исходными данными. Учитывая, что коэффициент аварийного простоя qab=λτab8760, определяем интенсивности отказов элементов схемы:
λ=qab∙8760τab,
λВ1=λВ2=10-5∙876010=0,00876 1/год,
λЛ1=λЛ2=λЛ3=2∙10-3∙876010=1,752 1год,
λВ3=3∙10-5∙876020=0,01314 1/год,
λГ=10-2∙8760100=0,876 1/год,
λТ1=10-4∙8760100=0,00876 1/год,
qabi- в сущности, есть вероятность застать i – элемент в аварийном состоянии в период времени t .
Учитывая распределения вероятности безотказной работыпо экспоненциальному закону P0t=e-λt=exp(-λt), для схемы на рисунке 3, можно записать:
PC=1-e-(λЛ1+λВ2)∙t,
PD=1-e-(λЛ2+λЛ3)∙t,
PE=1-e-λT1t3, PГ=1-e-λГt,
PB1=PB2=1-e-λB1t
Для расчета λcx примем t=1, тогда:
PС=1-e-0,01314+1,725∙1=1-1e0,01314+1,725∙1=0,83,
PD=1-e-1.725+1.725∙1=1-1e1,725+1,725∙1=0,19,
PE=1-e-0,00876∙13=(1-1e0,00876∙1)3=6,63∙10-7,
PГ=1-e-0,876∙1=1-1e0,876∙1=0,58,
PВ1=PВ2=1-e-,00876∙1=1-1e0,00876∙1=0,01,
Используя схемы на рис.2 и рис.3 можно записать, что
PI=PC∙PD=0.16
и, пренебрегая вероятностями PЕи PТ, вследствие их малости, получаем:
PA=PГ+PВ3+PI+PB1-PГ∙PВ1-PГ∙PВ3-PГ∙PI-PВ3-PI-PВ3∙PB1-PI-PB1+PГ-PB3∙PI+PB3∙PI∙PB1+PГ∙PВ3∙PВ1+PГ∙PI∙PB1-PГ∙PВ3∙PI∙PB1=0.58+0.02+0.16-2∙0.58∙0.01-0.58∙0.16-2∙0.01∙0.16+0.0001+0.58∙0.01∙0.16+0.01∙0.16∙0.01+0.58∙0.0001+0.58∙0.16∙0.01-0.58∙0.0001∙0.16≈0.654
Предполагая, что вероятность нарушения энергоснабжения PA=1-e-λcxt, при t=1 и учитывая, что e – основание натурального логарифма получаем:
1-e-λcxt=0,654
1-0,654=e-λcxt
e-λcxt=0,345
1e-λcxt=0,345
e-λcxt=10,346=2,89
lne2,89=λcxt
λcx=1,06 год-1
Среднеевремябесперебойногоэлектроснабжения потребителя:
T0=1λcx=11,06=0.94года.
Математическое ожидание числа нарушений питания потребителя за 3 года составит:
M=λcx∙t=1,06∙3=3,18.