Расчет надежности схемы электроснабжения

Расчет надежности схемы электроснабжения;

2.3.1. Расчет последовательных соединений. Расчет проведем аналитическим методом. Представляем связи между элементами в виде последовательных и параллельного их соединения, описываем отключение потребителей. Поэтапное эквивалентирование расчетной схемы рис.1.3. из последовательно и параллельно соединенных элементов позволяет оценить показатели надежности схемы электроснабжения. Анализ системы последовательно соединенных, восстанавливаемых элементов будем проводить с учетом двух условий: первое при отказе одного элемента интенсивности отказа оставшихся в работе элементов не изменяются; второе восстановление не ограничено, т.е. любой отказавший элемент начинает немедленно восстанавливаться.

Для электротехнического оборудования принято выделять

четыре составляющих времени восстановления

где tOБ – время обнаружения; tOP – время организации; tЛ – время ликвидации отказа; tOВ – время опробывания и включения в работу.

Поскольку каждая составляющая представляет собой случайную величину со своим законом распределения, интенсивность восстановления являются величиной не постоянной. Однако на основании теоремы теории восстановления с достаточной точностью можно воспользоваться показательным законом распределения. Интенсивность восстановления определяется по данным статистического ряда Z1. Zn . где Zi – время восстановления после отказа. Интенсивность восстановления

Интенсивность восстановления всех элементов схемы была рассчитана в предыдущем разделе.

Для системы из n последовательно соединенных восстанавливаемых элементов суммарная интенсивность отказав цепи может быть найдена по выражению

Среднее время безотказной работы последовательной цепи

Среднее время восстановления

Вероятность безотказной работы системы из n последовательно соединенных элементов на интервале времени от 0 до t0

При расчете учитываем, что сами шины и вводные выключатели на 6 и 10 кВ одинаковые, и будем рассматривать надежность электроснабжения по одному из низших напряжений, упростим исходную схему рис.2.1. до расчетной рис.2.2.

Рассчитаем последовательные звенья схемы, представленной на рис.3. Так как схема состоит из двух одинаковых в отношении надежности параллельных ветвей, то проведем расчет только для одной ветви. Упростим схему для этого каждую последовательную цепочку элементов заменим на эквивалентный в отношении надежности элемент Э1 иЭ2 см рис.2.3. Тогда заменим последовательно соединенные элементы: Л1.1, Л1.2, Р1, О1, КЗ1, Т1.1, Т1.2, Ш1, В1.1, В1.2, Ш3 на эквивалентный элемент Э1 см рис.2.3. Характеристики надежности данного элемента определим по выражениям (2.21)-(2.25).

+1/33848+1/34984 +1/40974 +1/56209 +1/878224 +

+1/11212 +1/13320 +1/878224=0.000289. ч -1 .

Схема преобразуется к виду, представленному на рис.2.4.

2.4. Учет резервирования

Анализ систем параллельно соединенных восстанавливаемых элементов будем проводить с учетом четырех условий [9]:

— резервный элемент работает в нагруженном режиме;

— восстановление отказавших элементов не ограниченно;

— во время восстановления в элементах не могут возникать вторичные отказы;

— совпадение моментов наступления двух различных событий считаем практически невозможным.

Интенсивность отказов каждого из элементов Li найдена в предыдущем расчете. Интенсивность восстановления можно определить как величину, обратную среднему времени восстановления

Определим вероятности каждого из четырех состояний для стационарного режима. Система может находиться в четырех состояниях, три из которых являются работоспособными, четвертое – отказ:

— оба элемента работают;

— отказал первый элемент;

— отказал второй элемент;

— отказали оба элемента.

Вероятность первого состояния

Вероятность второго состояния