Если полный отказ рассчитываемой системы распределения электроэнергии наступает при трех и более отказах элементов, необходимо продолжить заполнение таблицы.
4.5.12, После заполнения таблицы несовместных состояний вычисляются вероятности возникновения состояний У-
Если состояние находится в первой строке и соответствует отказу X- , вероятность его возникновения вычисляется по следующим формулам:
- для работоспособного состояния
^Х.. = Ь (А> + Ль,/с) 7 + (Ло + ЛоЛ£,к + Лй,к) 7 > (6)
lttK V <-
— для неработоспособного состояния
Ни». № дубликата № изм.
Ина. № псдтта 4388 ffe ш.
вычисляется по формулам:
(8)
О)
где Л - интенсивность отказа X, ;
Хь,К >К
Ло— сумма всех интенсивностей отказов переводящих схему из
состояния Хо в состояние с одним отказом. (Суммируются интенсивности отказов всех элементов за исключением элементов, которым соответствуют невозможные состояния);
Л. - — сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из состояния с одним отказом X; „ в состояние с двумя отказами. (Суммируются интенсивности отказов всех элементов за исключением элементов,, которым в строке с заголовком X- соответствуют невозможные состояния).
Если состояние tfj находится в строке с заголовком , соответствующим состоянию схемы с одним отказом, и на пересечении с графой X* , то вероятность его возникновения из-за отказов последовательности
— для работоспособного состояния: 2 Г
Qxх т ;
лт’ЛСдк LJJ2 |_ х ° т&кI 3 J ’
- для неработоспособного состояния: гп і
где “ интенсивность отказа Х_ ; ХИТ (ГТ
Л,,, - сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из состояния с отказом Хтв состояние с двумя отказами (вычисляется аналогично Л.. );OCT 1 00394-80 стр, 9
X • - сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из сос—
/72,4, К
тояния с двойным отказом Х_ , X; „ в состояние с тремя ні VjA
отказами, (Суммируются интенсивности отказов всех элементов, за исключением элементов, которым в строке с заголовком
, X- * соответствуют невозможные состояния).
Если состояние Уу находится в строке с заголовком Хт , Xfc * и на пересечении с графой, соответствующей отказу X- х , то вероятность его возникновения из-за отказов последовательности Х_ , X, , X. определяется по формуле
г -1 f3
’ (10)
где - интенсивность отказов X, .
Полная вероятность возникновения состояния Hj определяется путем суммирования всех вероятностей рассчитанных по пунктам
4. 5.13 - 4.5.15.
Формулы (6) - (10) приведены с учетом тройных отказов. При расчете схем с учетом вероятностей возникновения не более двух отказов формулы имеют вид;
—
(11)
(12)
(13)
для работоспособного состояния:- для неработоспособного состояния:
л і2.
'тк 2
4.6. Средняя наработка на отказ, переводящий схему в состояние
числяется по формуле
ВЫ»
(1.4)
При расчете показателей безотказности анализируется электрическая схема рассчитываемой системы распределения электроэнергии и выявляются РУ или группы РУ, состояния шин которых независимы от состояний шин других распределительных устройств при каждом из несовместных состояний входов системы. Такими распределительными устройствами являются устройства, не имеющие электрической связи с другими распределительными устройствами.
Состояния шин РУ, имеющих между собой электрические связи, - зависимые, и эти РУ должны рассматриваться совместно.Выделенные независимые РУ или группы РУ рассматриваются как отдельные подсистемы со своими входами. Входами этик подсистем являются тольг- ко те шины ЦРУ, от которых они получают питание.
Для каждой из выделенных подсистем рассчитываются показатели безотказности. Результаты расчетов оформляются в виде таблицы (см. табл. 3), где в заголовках строк указываются несовместные состояния входов подсистемы, в заголовках граф - несовместные состояния выходов (несовместные состояния шин РУ). На пересечении строк и граф указываются полученные значения вероятностей возникновения состояний выходов при соответствующих состояниях входов.
Таблица 3
Состояние входа |
Состояние выхода |
|||||
|
|
... |
Ус * |
|
Ук |
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
Т-п |
|
|
|
|
|
|
П роизводится объединение полученных для каждой из выделенных подсистем таблиц в одну итоговую таблицу, где в заголовках строк указываются несовместные состояния всех входов рассматриваемой системы распределения электроэнергии, а в заголовках граф - состояния шин РУ.
Расчет должен оформляться в виде отчета, который включает:
краткое описание системы распределения электроэнергии, ее электрическую схему;
учитываемые виды отказов элементов системы;
расчет показателей безотказности, необходимые иллюстрации к расчету;
выводы по результатам расчета.
Примеры расчета показателей безотказности систем распределения электроэнергии приведены в справочном приложении.ПРИЛОЖЕНИЕ ■ Справочное
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ СИСТЕМ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Пример 1. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ СИСТЕМЫ РАСПРЕ
ДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Электрическая схема системы распределения приведена на черт. 1.
«РУС ЦРУ 2-
Нив. № дубликата № изм.
Инв. № подлинника 4388 № изв
ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Питание шин li/і и LU2 РУ осуществляется от двух ЦРУ по двухканальным линиям, защищенным предохранителями. Каналы линий идентичны, длина каждой линии равна 10 м. Для обеспечения нормального питания каждой шины достаточно одного канала соответствующей линии.
Для обеспечения нормальным питанием двух шин достаточно любых двух исправных каналов из четырех.
В табл. 1 указаны элементы системы и виды отказов, которые учитываются при расчете, а также числовые значения интенсивностей отказов элементов (числовые значения интенсивностей отказов, приводимые в примерах расчета, не должны использоваться как справочный материал).
Р
Нні. Я» дубликата Я» изм.
Нив. Я* яодямнмкка 4388 ’ Я' изв.
Элемент системы |
' """ " Вид отказа |
Условное обозначение |
Интенсивность отказа А‘1ОГ6, 1/ч |
1 м электрического провода |
Обрыв провода |
|
0,0100 |
КЗ |
л2 |
||
Аппараты защиты (предохранители) |
Обрыв цепи |
Аз |
10,0000 |
Болтовые соединения |
*4 |
0,0800 |
|
Шины РУ |
КЗ |
А5 |
0,0001 |
Таблица 1
асчет проводится при условии, что на шинах обоих ЦРУ имеется норн мальное напряжение.ВЫБОР МЕТОДА РАСЧЕТА
ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ
Расчет рассматриваемой системы распределения электроэнергии проводится табличным методом, т.к. работоспособность системы зависит от последовательности возникновения отказов ее элементов во времени.
Например, если вначале откажет предохранитель, соединяющий шины LU1 и Ш2 > затем произойдет КЗ в линии питания Ш1 , то прекращается питание шины Ш1 при исправном питании шины Ш2. Если же вначале произойдет КЗ в линии питания Ш1, а затем откажет предохранитель Пр , то питание будет подаваться на шины UJ1 и UI2 РУ.Расчетная схема приведена на черт. 2.
Лив. Я» дубликата Я? изм.
И и в. № шдяшмка. 4388 N* взв.
31, 32,33,94 - каналы линии питания РУ (включают электрические провода и по два предохранителя);
35 - предохранитель, соединяющий шины/ LU1 и Ш2. РУ;
36,37 - шины РУ.
Черт.
2
Hui. Jfe дубликата Jfe нам.
Киї. М» щшша 4388 Ms mi.
2.3, В табл, 2 приведены виды отказов элементов расчетной схемы и ин-
тенсивности их отказов, которые получены на основе данных табл. 1, а именно:
А - И + 2 Хх+ 10 Я.. =20,42- 1О“6, l/4j
О 4 Э 1
Лк-Л2-10 =0,1* ю"6, 1/ч;
ДП«ЛЭ =Ю, 10"6, 1/Ч-,
Лш - Л5 =0,0001-10”6, 1/ч.
Таблица 2
Элемент расчетной схемы |
Вид отказа |
Условное обозначение |
Интенсивность отказа Л.-1СГ6,1/ч |
Каналы линии питания |
Обрыв цепи |
Ав |
20,4200 |
Э/,Э2,ЭЗ,Э4 |
КЗ |
|
0,1000 |
Предохранитель Э5 |
Обрыв цепи |
^■п |
10,0000 |
Шины РУЭ£,Э7 |
КЗ |
|
0,0001 |
|
— |
PCT 1 00394-80 стр.15 У - соответствует прекращению питания шин Ш1 и Ш 2 ; 3 Z?“ суммарные по строкам вероятности отказов.
И ■ V АЛ = 0,0001-10 6-з{і-( 92,1-10 *+41-10 *)f + + [(32,110’<rj+92j|.ld'e-41-ld' +(41-10'6)^ f J «ЗОО-ЯГ12. Т аблидаЗ |
||||||||||||||||||||||||
Работоспособное состояние схемы |
Состояние схемы при отказах |
«[и,] |
а[а21 |
в [uj. |
||||||||||||||||||||||
Хт |
Х2 |
Хз |
|
Х5 |
Х3 |
Х7 |
||||||||||||||||||||
xw |
Х|к |
х20 |
*гк |
Ххп30 |
Хзк |
** |
|
|||||||||||||||||||
ХО |
|
у. |
«о |
Уо |
Уо |
Уі |
У2 |
-1 2 300-10 |
-12 300-10 |
|
||||||||||||||||
Illi •W£" SN |
№ изв. 1 1 |
|
— |
«а |
«о |
Уо |
Уо |
У, |
Уз |
-17 923-10 |
|
923-10"17 |
||||||||||||||
Хг |
Ч> |
— |
у» |
уо |
У» |
|
Уз |
923.10“17 |
|
923-10"17 |
||||||||||||||||
Х3 |
Ув |
У, |
— |
Уо |
Уо |
Уз |
У2 |
|
-17 923-10 |
-17 923.10 |
||||||||||||||||
ч |
Уо |
9р |
у. |
— |
Уо |
Уз |
У2 |
|
-17 923- 10 |
923. 10"17 |
||||||||||||||||
Х5 |
■ уь |
У< |
9« |
9i |
Ур |
уг |
ио |
Уг |
— |
Ут |
Уй |
9-10"12 |
9. 10"12 |
|
||||||||||||
*5 |
— |
— |
Ут |
Уз |
у» |
Уз |
— |
— |
Уз |
184-10“16 |
|
9.10“16 |
||||||||||||||
х7 |
*2 |
Уз. |
У2 |
уз |
— |
— |
■— |
Уз |
— |
|
184-10"16 |
9-10"16 |
||||||||||||||
|
х, ; х2 |
— |
— |
Уз |
уз |
Ут |
Ут |
Уз |
19-10“15 |
|
778- 10"15 |
|||||||||||||||
|
4388 |
Хт > х3 |
— |
Уз |
— |
Уз |
Ув |
Уз |
Уз |
|
|
778-Ю"15 |
||||||||||||||
х^х4 |
— |
Из |
Уз |
— |
Уо |
Уз |
У5 |
|
|
778- 10"1S |
||||||||||||||||
X ■ь X Ш |
— |
к |
У„ |
|
уо |
У2 |
|
у2 |
У2 |
19-10“15 |
185-10“18 |
|
||||||||||||||
Х1; хе |
— |
— |
«і |
Уз |
Ут |
Уз |
|
— |
Уз |
-21 377-10 |
|
18 -10"22 |
||||||||||||||
Xg '■> х^ |
— |
— |
Уз |
Уз |
Ут |
Ут |
«3 |
19- 10“15 |
|
778 -10"18 |
||||||||||||||||
Х2; х3 |
*3 |
|
— |
уз |
Уо |
Уз |
Из |
|
|
778-10"15 |
||||||||||||||||
ГИнв. № дубликата |
Нив. № подлип ника |
Х2, х4 |
У3 |
— |
уз |
— |
Уо |
Уз |
Уз |
|
|
778-10"15 |
||||||||||||||
Xg ’> X 5 |
Ут |
— |
уо |
У2 |
Уо |
У2 |
— |
Ут |
У2 |
19- 10“15 |
185-10“18 |
|
||||||||||||||
X ьэ X 0) |
|
— |
«і |
Уз |
Ут |
Уз |
— |
— |
Уз |
377- 10”21 |
|
18.10"22 |
||||||||||||||
хз j Ху |
— |
уз |
— |
уз |
Уо |
93 |
Уз |
|
|
778. 10"15 |
||||||||||||||||
Х3 '■> Ха |
«3 |
— |
—• |
уз |
Уо |
Уз |
у? |
|
|
778-10"15 |
||||||||||||||||
х3;х4П |
уз |
Уз |
|
|
У2 |
Уз |
|
|
19. 10"15 |
778- 10-15 |