- •8. Надежность систем электроснабжения
- •8.1. Основные понятия и определения
- •2. Показатели, характеризующие безотказность объектов и элементов сэс
- •8.3 Показатели, характеризующие ремонтопригодность элементов сэс
- •8.4. Показатели, характеризующие преднамеренные отключения элементов сэс
- •8.5. Показатели, характеризующие долговечность элементов сэс
- •8.6. Законы распределения случайных величин, характеризующих надежность сэс
- •8.7. Поток отказов и его свойства
- •8. 8. Основные допущения при расчете надежности сэс
- •8.9. Расчет надежности структуры с последовательным соединением элементов
- •Среднее время безотказной работы структуры
- •Показатели надежности элементов сэс на рис.6
- •8.10. Расчет надежности структуры с параллельным соединением элементов
- •8.11. Расчет надежности структуры со смешанным и сложным соединением элементов
- •8.12. Надежность функционирования устройств защиты и сетевой автоматики
- •Показатели надежности устройств защиты и авр
- •8.13. Надежность системы внешнего электроснабжения авр
- •8.14. Выбор схем электроснабжения с учетом ущерба от перерывов электроснабжения
- •Удельные ущербы от перерывов электроснабжения и недоотпуска электроэнергии (у.Е./кВтч)
8.5. Показатели, характеризующие долговечность элементов сэс
Показателями долговечности элементов являются технический ресурс tрес и срок службы tсл.
Техническим ресурсом элемента называется его наработка от начала эксплуатации до наступления предельного срока службы.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации от ее начала до наступления предельного состояния.
8.6. Законы распределения случайных величин, характеризующих надежность сэс
Закон распределения случайной величины, характеризующей надежность СЭС (P(t), f(t), (t) и др.) - это соотношение, устанавливающее связь между значениями случайных величин и вероятностью их появления в соответствующий момент времени. Законы распределения устанавливают на основе статистических испытаний. В результате испытаний получают табличную или графическую зависимость P(t), f(t), (t) от времени. Для упрощения дальнейшего использования результатов испытаний в теории вероятностей полученные соотношения аппроксимируют различными аналитическими зависимостями. Для наглядности в табл.1 приведены графические зависимости P(t), f(t), (t) для экспоненциального и нормального теоретических законов распределения.
Рассмотрим характер изменения интенсивности отказов для объектов СЭС. Зависимость от времени для объектов СЭС, построенная по результатам многочисленных наблюдений, приведена на рис.3. График (t) может быть разбит на три отрезка по времени.
Первый отрезок t1 называется периодом приработки. За этот период происходит наибольшее число отказов, вызванных в основном скрытыми дефектами в элементах СЭС, небрежностью монтажа и т.п. Продолжительность периода приработки зависит от сложности объектов, качества монтажа и производства.
Таблица 1
Показатели, характеризующие экспоненциальный
и нормальный законы распределения
Закон распределения |
Экспоненциальный |
Нормальный |
P(t)
|
P(t)
t |
P(t)
t |
f(t)
|
f(t)
t |
f(t)
t |
(t)
|
(t)
t |
(t)
t |
Рис.3
Второй период t2 - период нормальной эксплуатации. В этот период число отказов уменьшается, а сами отказы носят случайный характер. Величина (t) остается постоянной. Сравнивая функцию (t) для второго периода с теоретическими законами распределения легко заметить, что практическое распределение подчиняется экспоненциальному закону.
Третий период t3 - заключительный период эксплуатации, период старения вследствие износа и усталости. На данном периоде в результате необратимых физико-химических процессов число отказов увеличивается и объект (элемент) достигает своего предельного состояния.
Для основных элементов СЭС период приработки длится 35 лет, период нормальной эксплуатации 1550 лет (для ВЛ на опорах из пропитанной древесины - 1520 лет, трансформаторов и кабельных ЛЭП - 2030 лет, коммутационной аппаратуры - 4050 лет). Период приработки аппаратуры З и СА 5120 часов.
Надежность СЭС определяется для периода нормальной эксплуатации. Поэтому при расчетах используется экспоненциальный закон распределения.