Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Ответы
по курсу “ Надёжность электроснабжения промышленных предприятий” (Федоров)
1. Что называется независимым источником питания?
Независимый ИП – это источник, на котором сохраняется питание при исчезновении питания на другом источнике или источниках.
2. Назовите показатели отказов двухсекционных трансформаторных подстанций с АВР.
ω – параметр потокоотказа отдельного элемента
Показатели надёжности ввода и присоединения (1)
ω1п=ω1а+ωп
T1п=(1/ω1п)∙(ω1а∙T1a+ωп∙Tп)
Точно так же для второго ввода.
ω2п=ω2а+ωп
Т2п=(1/ω2п)∙(ω2п∙Т2а+ωп∙Тп)
Показатели надежности отдельных секций шин при сохранении ЭС на другой.
ω1=ω1а∙q+ωп ; ω2=ω2а∙q+ωп
Т1=(1/ω1)∙(ω1а∙q∙Тру+ωп∙Тп)
Т2=(1/ω2)∙(ω2а∙q∙Тру+ωпТп)
Показатели надежности при полных отказах ТП.
ω1сш=ω1а+ω1
ω2сш=ω2а+ω2
Т1сш=(1/ω1сш)∙(ω1а∙Т1а+ω1∙Т1)
Т2сш=(1/ω2сш)∙(ω2а∙Т2а+ω2∙Т2)
Показатели характеризующие отказы одной секции шин ТП при сохранении напряжения на другой.
ω1,2=ω1+ω2
Т1,2=(1/ω1,2)∙(ω1∙Т1+ω2∙Т2)
3. Определение показателей надёжности для схемы с последовательным соединением элементов.
Pc=P1∙P2
Qc=1-Pc
Р – вероятность безотказной работы
Q – вероятность отказа
4. Определение устойчивоспособности.
Устойчивоспособность – это свойство элемента или СЭС непрерывно сохранять устойчивость в течении некоторого времени.
5. Показатели надёжности невосстанавливаемых элементов.
Наиболее полная характеристика элемента по надежности – это вероятность его безотказной работы в течение определенного времени t
tо - определенный ресурс невосстанавливаемого элемента.
Пример: No – общее число, N(t)<No, Po(t<to)=N(t)/No
Вероятность отказа определяется как:
Qo(t<to)=1-Po(t<to)
Интенсивность отказа – это условная плотность вероятности возникновения отказа определяемая для рассматриваемого момента времени, при условии, что перед этим моментом времени отказа не было.
Получим:
1. Если λ=const (λ(t) - считаем что в СЭС постоянна), то - формула связывающая вероятность отказа и интенсивность отказа;
2. Иначе
6. Расчет показателей надёжности с использованием теории Марковских процессов.
Марковский процесс – это такой процесс, то есть нечто развивающееся во времени, будущее состояние которого зависит только от настоящего и не зависит от прошлого (не имеет памяти).
Эти процессы подходят, при условии, что время работоспособности СЭС и время восстановления подчиняются экспоненциальному закону распределения вероятности.
1 – начальное состояние системы, 2 – аварийное, 3 – послеаварийное, 4 – без выхода.
Каждое состояние имеет свою вероятность, которая изменяется со временем P1(t); P2(t); P3(t);P4(t).
Эти 4 состояния составляют полную группу событий, т.е. сумма этих состояний =1. (состояний должно быть не менее 2х). Условие нормировки:
Возможны переходы из одного состояния в другое.
P4(0)=0.01, т.к. редко бывает, P1(0)=0.9
Вводим интенсивности потокаотказов или параметр потокаотказов (переход из i-го состояния в j-ое).
Интенсивность перехода из 1 в 2 хар-ся λ12 - должно быть известно (это число).
Р стали функцией времени, поэтому их поведение описывается диф.уравнениями.
Исходя из условия нормировки::
Количество слагаемых зависит от количества стрелок входящих и выходящих, а знак зависит от входа или выхода. Вход “+”, выход “–“.
МИНУС: проблема метода заключается в оценке начальных вероятностей
ПЛЮС: позволяет определить вероятность любого состояния в любой момент времени.
7. Экспоненциальное распределение случайных величин в задачах надежности.
Функция распределения:
P(t)=∫f(t)·dt – этот закон наиболее распространён, потому что если у нас несколько элементов последовательно соединённых, то:
ω1+ω2+ω3 - эта сумма получается только при экспоненциальном законе.
Таким образом, вероятность безотказной работы – это есть сумма параметров потокаотказов. M[t]=1/ω.
8. Основные способы повышения надёжности систем электроснабжения при эксплуатации и проектировании.
Способ повышение надежности – резервирование.
P∑=1-(1-P1)n;
n- число резервных элементов
(1-P1)n=1-P∑ n·ln(1-P1)=ln(1-P∑)
9. Показатели надёжности восстанавливаемых элементов.
График отказов восстанавливаемых элементов
Восстанавливаемые элементы характеризуются параметром потокаотказов – это предел разделения вероятности отказа элемента на интервале времени ∆t к продолжительности этого интервала.
ω(t)=lim(1-P(t))/∆t ω(t)=d(1-Po(t))/dt ∆t→o
статистически: ω(t)=N(t)/(No·∆t), [год-1].
N(t) – число вышедших из строя.
No – количество находившихся под наблюдением.
Δt – время наблюдения.
Свойства потокоотказа: ординарность, стационарность, без последействие
10. Блок-схема изменения режимов работы технологической системы при внезапном перерыве электропитания.
1. Перерыв ЭС ТУ - хар-ся длительностью t, ВЛЭ и не зависит от технических особенностей предприятий, продолжительность неизвестна.
2. Восстановление технологического процесса - после перерыва ЭС или останова при нулевой производительности.
t – это наладка технологического режима
3. Пуск технологической установки - восстановление параметров технол. процесса с постепенным наращиванием производительности от 0 до конечного значения или планового уровня.
t – определяется технол. регламентом пуска
4. Остонов при котором продукция не выпускается , а потребление большинства затрат сведено к min.
t- наладка технол. процесса в течении времени tтехн. и времени tэ(перерыв ЭС) tост=tтехн.+tэ
5. Циркуляция (горячий простой ) с 0-ой производительностью и потреблением большинства затрат на необходимом уровне позволяющих при поступлении сырья незамедлительно преступить к выпуску продукции.
t = пуск ТУ находящейся в режиме циркуляции должен производится одновременно с пуском отключённой.
tцирк.=tост.=tтех.+tэ
6. Работа технологической установки (ТУ) с производительностью ниже номинальной (плановой)
t = плановому времени работы этой установки.
7. Форсировка производительности ТУ сверх номинальной в целях восполнения недовыпуска продукции с повышенными затратами
tфорс.=∆П/(Qфорс.-Qном.)
где ∆П - объём продукции недовыпущенной в результате перерыва ЭС.
Qфорс. - производительность при форсировании,
Qном. - в нормальном режиме.
8. Сверхурочная работа ТУ в целях восполнения недовыпуска продукции , когда установка не имеет непрерывного техн. процесса. tс.у.=∆П/Qс.у.
11. Определение показателей надёжности однотрансформаторной подстанции.
Показатели аварийных отключений ввода:
ω1а=∑ωi – параметр потокаотказов ввода одно-трансформаторной подстанции
время восстановления:
Показатели аварийных отключений из развития отказов со стороны присоединения:
ωП=m∙ωЯ
где ωя – параметр потокаотказов ячейки.
Время восстановления:
Показатели надёжности всей схемы:
ω=ω1а+ωп;
T=(1\ω)·(ω1a·Ta+ωп·Tп)
12. Причина отказов элементов системы электроснабжения.
1. Естественные – это стихийные явления природы (грозы, наводнения и многое другое), изношенность или старение.
2. Искусственные – к ним относится некомпетентность персонала; ложное срабатывание системы РЗ; дефекты оборудования и некоторые опасные режимы работы.
13. Классификация отказов.
По продолжительности различают следующие отказы в электроснабжение:
- длительность перерыва в эл сн потребителей, вызываеме многочисленными повреждениями в СЭС, например гололедно-ветровые разрушения опор и проводов лэп(несколько суток)
- прекращение питания потребителей на время восстановления работоспособности отказавшего элемента СЭС (от 4 до 24 ч)
- прекращение питания потребителей на время, необходимое для включения резервного элемента вручную оперативно-выездыми бригадами предприятий электрических сетей(от 1,5 до 6 ч)
- прекращение питания потребителей на время оперативных переключений, выполняемых дежурным персоналом на подстанции(несколько минут)
- кратковременные перерывы питания потребителей на время автоматического ввода резервного питания (АВР) или автоматического отключения поврежденного участка сети (несколько секунд)
С точки зрения информативности отказы бывают:
- внезапные, когда потребитель не получает никакой информации об отказе
- внеплановые, сведения о которых поступают потребителю не задолго до момента отключения
- плановые, о которых потребитель предупреждается заблаговременно
14. Логическая функция работоспособности системы электроснабжения.
Рассмотрим точку 3, т.е. работоспособные состояния 3 п\ст. Z-состояние, когда Р3 получает питание.
Z=1, если имеет место питание
Z=0, когда питания нет
X1- высказывание о шине 1.( X1=0, X1=1).
X2, X12, X3, X23 и т.д.
Z - логическое состояние работоспособности
ZР3=X1·X12·X2·X23·X3+X1·X12·X2·X24·X4·X43·X3+X1·X14·X4·X43·X3+X1·X14·X4·X42·X2·X23·X3
15. Биноминальное распределение случайных величин в задачах надёжности.
Этот закон для дискретных случайных величин.
–вероятность появления необходимого события в одном испытании.
– вероятность непоявления.
– число сочетаний.
n – число испытаний.
k – число испытаний благоприятствующих появлению необходимого события.(например кол-во вышедших из строя элементов )
N – общее число однотипных элементов.
16. Логическая функция неработоспособности системы электроснабжения.
Рассмотрим точку 3, т.е. неработоспособное состояние 3 п\ст.
Ž - состояние, когда Р3 не получает питание.
Ž=1, если питание не имеет место
Ž=0, когда питание имеет место
x1 - высказывание о шине 1
Ž - логическое состояние неработоспособности
ŽР3=(x1+x12+x2+x23+x3)·(x1+x12+x2+x24+x4+x43+x3)·(x1+x14+x4+x43+x3)·(x1+x14+x42+x2+x23+x3)=x1+x12·x14+x2·x4+x2·x14+x4·x12+x12·x24·x34+x14·x24·x23+x2·x34+x4·x23+x23·x14+x3
17. Распределение случайных величин по закону Пуассона в задачах надёжности.
, где a-параметр закона Пуассона (a=H=D=n·p при условии p→0, n→∞)
m- целое число (0,1,2,3….n).
18. Определение показателей надёжности для схемы с параллельным соединением элементов.
Qc=q1·q2 – вероятность неработоспособности
Pc=1-Qc=1-(1-P1)·(1-P2)=P1+P2+P1·P2
19. Определение надёжности системы электроснабжения. Основные свойства надёжности.
Надёжность - свойство объекта выполнять заданные функции в заданном объёме при определённых условиях функционирования.
Надёжность СЭС обеспечивается следующими свойствами :
а) безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени.
б) долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе ремонта.
в) ремонтопригодность - свойство объекта заключающаяся в приспособленности кпредупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранение их последствий путём ремонта.
г) устойчивоспособность - свойство объекта непрерывно сохранять устойчивость в течении некоторого времени.
д) Режимная управляемость - свойство объекта удерживать НР по средствам управления
е) живучесть - свойство объекта противостоять возмущениям не допуская их каскадного развития с массовыми нарушениями питания потребителей.
ж) безопасность - свойство объекта не создавать опасности для людей и окружающей среды во всех режимах.
з) востанавливаемость - свойство объекта, заключающаеся в возможности востановления работоспособности в случае отказа.
20. Организация сбора сведений об отказах элементов.
Источниками сведений об отказах являются:формуляры тех. устройств; карточки неисправности тех. устройств; переодические отчёты об эксплуатации тех. устройств и оперативные журналы.
Формуляр строится так, чтобы содержал полную работу (историю) элемента. Удобнее строить формуляр в ввиде таблици, где записывается прохождение тех. устройства от ввода в эксплуатацию до списания.
Период, отсчёты об эксплуатации содержат сведения об отказах «ведомость отказов» или из сообщений обслуживающего персонала.
Карточки отказов предстовляют собой бланки с вопросами на которой нужно дать ответ или подчеркнуть его.
1) номер карточки.
2) тип и серийный номер элемента.
3) длительность работы до появления отказа.
4) условия работы при которых появился отказ.
5) внешнии признаки отказа.
6) место положения элемента в СЭС.
7) вероятная причина отказа(анализ, почему отказал).
8) требуемый ремонт.
9) затраты на ремонт.
21. Функции алгебры логики в задачах надёжности.
Конъюнкция – это сложное высказывание, которое истинно только тогда, когда истинны все составляющие его высказывания
X=X1·X2
(1·1=1, 1·0=0, 0·1=0, 0·0=0)
Дизъюнкция – это сложное высказывание, которое ложно только тогда, когда ложны все состовляющие его высказывания
X=X1+X2
(1+1=1, 1+0=1, 0+1=1, 0+0=0)
Отрицание - есть высказывание и есть отрицание.
Основные правила преобразования:
[X·1=X, X+1=1, X·X=X, X+X=X, X·Х=0, X+Х=0]
Сочетательный закон
X1·(X2·X3)=(X1·X2)·X3=X1·X2·X3
Переместительный закон
X1·X2=X2·X1, X1+X2=X2+X1
Дистрьюбитивный закон
X1·(X2+X3)=X1·X2+X1·X3
Операция поглащения
X1+X1·X3=X1
(X1+X1·X3=X1·(1+X3)=X1·1=X1)
Операция склеивания
X1·X2+X1·Х2=X1