57

Введение

В течение длительного времени понятие надежности носило, по существу, интуитивный, субъективный и качественный характер. Необходимость в количественной оценке надежности технических систем впервые стала остро ощущаться в годы второй мировой войны. Интенсивное развитие военной, а затем и космической техники привело к созданию современной теории надежности, широко использующей количественные показатели, которые можно измерять, задавать и анализировать как конструктивные параметры.

Теория надежности– это наука, изучающая закономерности распределения отказов технических устройств, причины и модели их возникновения. Выводы и положения теории надежности используются при проектировании, изготовлении, приемке, эксплуатации и хранении технических объектов, для расчета качественных характеристик изделий, обеспечения технико-экономической эффективности и прогнозирования их состояния в заданных условиях эксплуатации.

Чтобы наука о надежности отвечала поставленным перед нею задачам и была способной давать точные заключения, обоснования и выводы, она должна иметь соответствующий математический аппарат, который объединяет в одну систему модели и методы, с помощью которых решают проблемы оценки, прогнозирования, оптимизации различных показателей надежности.

Основной базой математического аппарата теории надежности являются теория вероятностей, математическая статистика, математическая логика, теория случайных процессов, теория массового обслуживания, теория графов и теория оптимизации.

Проблема надежности в технике вызвала к жизни такие новые научные направления, как физика отказов, статистическая теория прочности, техническая диагностика, инженерная психология, исследование операций, планирование эксперимента и др.

Теория надежности была разработана в трудах математиков и инженеров для нужд радиоэлектроники, связи, автоматического управления, вычислительной и военной техники, электроэнергетики и транспортных систем. Благодаря инженерным расчетам надежности технических систем гарантируется успешное осуществление космических полетов, поддержание национальной безопасности, бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей, безаварийное движение электротранспорта и т. п.

В последние годы накоплен значительный опыт в области практического применения теории надежности. Это, в свою очередь, привело к возникновению новых принципов и подходов, используемых при проектировании технических систем, а также новых понятий, определений и методов.

Теория надежности служит научной основой деятельности лабораторий, отделов, бюро и групп надежности на предприятиях, в проектных, научно-исследовательских и эксплуатирующих организациях.

Надежность – одна из актуальных проблем систем электроснабжения (СЭС). Используя основные положения теории надежности, можно разработать научно обоснованный комплекс мероприятий, осуществление которого обеспечивает нормальное функционирование СЭС с наименьшими затратами. Этот комплекс должен охватывать все периоды «жизни» СЭС – проектирование, монтаж и эксплуатацию.

Количественная оценка надежности СЭС в настоящее время стала особенно необходимой. Такие факторы, как возрастание сложности СЭС, функционирование в условиях рыночной экономики, требуют анализа надежности при проектировании и обеспечение надежности в процессе эксплуатации СЭС. Величина ущерба от ненадежности в СЭС города, промышленного предприятия намного превышает стоимость восстановления или замены вышедшего из строя оборудования. Неудобства для потребителей, потери продукции, несчастные случаи, снижение производительности – все это обходится значительно дороже, чем стоимость ремонта элементов СЭС.

Значит, уже на этапе проектирования СЭС необходимо учитывать характеристики надежности коммутационной аппаратуры, трансформаторов и другого электрооборудования. Обеспечение надежности в процессе эксплуатации позволяет предотвратить аварии с нарушением электроснабжения потребителей, сократить длительность перерывов питания и уменьшить ущерб.

Надежность электроснабжения является методологической основой, определяющей целевую направленность общеинженерных и специальных технических дисциплин при решении задачи обеспечения высокого уровня функционирования систем электроснабжения различных потребителей.