Рисунок 5. Диаграмма вероятности безотказной работы системы от нагрузки
Анализ графика в контрольных точках показывает:
область вблизи номинальной нагрузки, до 40 ед., обеспечена пропускной способностью системы с вероятностью не менее 0,989;
максимальная нагрузка равна предельной пропускной способности и вероятность ее обеспечения минимальна.
Из табл. 7 следует, что при расчетной нагрузке 40 ед. вероятность без от казной работы системы P[Z ? 40] = 0,989 не соответствует заданному нормативному уровню Pнорм = 0,98. Следовательно, требуется повышение надежности, которое в данном случае может быть обеспечено вводом дополнительных элементов.
Следует определить тип элементов по значению вероятности и пропускной способности, их место на схеме и количество резервных элементов. Сделать это можно двумя способами:
методом перебора всевозможных вариантов с выполнением расчетов надежности на каждом шаге;
посредством анализа показателей структурной функции. Ниже приводится описание второго способа.
Результирующая вероятность работоспособного состояния системы при расчетной нагрузке Ps[Z ? 40] есть произведение вероятностей работо- способного состояния ее эквивалентных структурных элементов - звеньев , т.е.
Ps [Z ? 40] = x1x2[Z ? 40] в[Z ? 40] = 0,989[Z ? 40]•0,999[Z>60] = 0,988[Z > 40].
Поскольку вероятность работоспособного состояния звена в = 0,999 > 0,98, то с целью повышения надежности системы следует резервировать звено x1x2, для которого в1[Z ? 40] = 0,988< 0,99.
Резервирование звена в в этой схеме будет бессмысленным до тех пор, пока не будет повышена вероятность работоспособного состояния звена до значения, превышающего 0,98.
В данном случае, для последовательного соединения, можно оценить необходимое значение вероятности звена из выражения
Pнорм = x1x2[Z ? 40]Чв2[Z ? 640, или 0,99 = в1[Z ? 40]Ч0,999.
Откуда
в1[Z ? 6] = 0,99 / 0,999 = 0,99099.
Последующий алгоритм состоит в подборе подходящего резервного элемента из заданного набора. При этом возможны два пути:
выбираем элемент с минимальными параметрами по надежности и пропускной способности. Если он не удовлетворяет условию, то постепенно увеличиваем надежность элементов;
выбираем элемент с максимальными параметрами и снижаем характеристики, пока не будет нарушено поставленное условие.
Добавляем один резервный элемент типа A в первое звено с параметрами: надежность Р1 = 0,8, пропускная способность 60 ед. - A (60; 0,8; 10).
Полностью пересчитывать выражение для x1x2 здесь не требуется, так как нас интересует только вероятность работоспособного состояния при расчетной нагрузке в 30 ед., что меньше пропускной способности в 60 ед. дополнительного элемента.
Рисунок 6. Схема с веденным резервным элементом
Вывод
В ходе курсовой работы, мы рассмотрели модель надежности системы электроснабжения потребителей. Был проведен анализ системы на повреждаемость электрического оборудования электростанции и сити. Проведен анализ надежности и установлено, что система ненадежна и техническое обслуживание следует назначать в первом квартале 1 года, для поддержания системы в надежном состоянии. Так же был сделан расчет функциональной надежности системы. Расчеты показали, что максимальная нагрузка системы предельной пропускной способности и вероятность ее обеспечения минимальна и вероятность безотказной работы не соответствует заданному нормативному варианту. Из чего сделали вывод, что система нуждается в дополнительном элементе резервирования.
Библиографический список
подстанция потребитель безотказный работа
1. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог: учебник для ВУЗов ж\д транспорта / А.В. Ефимов, А.Г. Галкин.- М: УМК МПС России, 2000. - 512 с.
2. Китушин В.Г. Надежность энергетических систем: учебное пособие для электро-энергетических специальностей вузов.- М.: Высшая школа, 1984. - 256с.
3. Ковалев Г.Ф. Надежность и диагностика технических систем: задание на контрольную работу № 2 с методическими указаниями для студентов IV курса специальности «Электроснабжение железнодорожного транспорта». - Иркутск: ИРИИТ, СЭИ СО РАН, 2000. - 15 с.
4. Дубицкий М.А. Надежность систем энергоснабжения: методическая разработка с заданием на контрольную работу. - Иркутск: ИрИИТ, ИПИ, СЭИ СО РАН, 1990. -34 с.
5. Пышкин А.А. Надежность систем электроснабжения электрических железных дорог. - Екатеринбург: УЭМИИТ, 1993. - 120 с.
6. Шаманов В.И. Надежность систем железнодорожной автоматики и телемеханики: учебное пособие. Иркутск: ИрИИТ, 1999. - 223 с.
7. Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отд., 1988. - 224 с.
8. Маквардт Г.Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе энергоснабжения.- М.: Транспорт, 1972. - 224 с.
9. Надежность систем энергетики. Терминология: сборник рекомендуемых терминов. - М.: Наука, 1964. - Вып. 95. - 44 с.