Расчет надежности элементов электроэнергетических систем. Указания по решению задач

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Электроснабжение транспорта»

РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Методические указания по решению задач по дисциплине

«Основы теории надежности»

Хабаровск

Издательство ДВГУПС

2006

Рецензент:

Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Электротехника, электроника и электромеханика»

Дальневосточного государственного университета путей сообщения,  Е.С. Гафиатулина

П 326

, П.С. Расчет надежности элементов электроэнергетических систем : метод. указания по решению задач / П.С. . – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006 – 24 с. : ил.

Методические указания соответствуют государственному образовательному стандарту направления подготовки дипломированного специалиста 190400 «Системы обеспечения движения поездов» и 140200 «Электроэнергетика». Содержат краткие теоретические сведения, порядок выполнения практических задач, принципы расчета и расчетные формулы для определения основных показателей надежности элементов электроэнергетических систем.

Предназначены для студентов специальностей 19040165, 14020565, 14020365 и 14021165, дневной и заочной форм обучения.

Отпечатано методом прямого репродуцирования.

© ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ДВГУПС), 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

2. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ И

НЕРЕЗЕРВИРУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ  ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

3. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ РЕЗЕРВИРУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

4. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

5. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

КРИТЕРИЕВ СХОДИМОСТИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В системах электроснабжения важнейшими задачами являются обеспечение надежной, безопасной и рациональной эксплуатации электроустановок и содержание их в исправном состоянии.

Низкая надежность электроэнергетических систем наносит народному хозяйству страны экономический и социальный ущерб. Проблема обеспечения надежности комплексная. Ее различные аспекты связаны с выбором показателей надежности и их оценкой и оценкой по результатам экспериментов, с поиском лучших схемных решений, с технологией и организацией производства.

Научиться пользоваться методами теории надежности, применительно к системам электроснабжения, находить исходные данные для расчета показателей надежности, исходя из типа оборудования, условий его работы и эксплуатации, задача, поставленная перед студентом в курсе “Основы теории надежности” как перед будущим специалистом.

В теории надежности широко используется математический аппарат теории вероятностей и математической статистики. Таким образом, студент в результате изучения дисциплины «Основы теории надежности» должен уметь формулировать задачи определения показателей надежности, знать ожидаемое улучшение показателей системы технического обслуживания, используемой для конкретного устройства и системы.

Целью практического курса дисциплины “Основы теории надежности” является получение студентами навыков при оценке уровня надежности элементов систем электроснабжения и расчете показателей надежности и их анализе.

1. РАСЧЕТ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

Задача 1.1.

На испытание поставлено 1000 устройств, которые с течением времени отказывают один за другим. За первый час испытаний отказало 63 устройства. Через 100 часов осталось в работе 105 устройств. За последующий час отказало еще 22 устройства.

Определить интенсивность отказов за первый и последний зафиксированный час работы. Сделать вывод о надежности устройства в начале и конце испытаний.

Решение:

Представим условие задачи в виде временной оси, представленной на рис. 1 с обозначение числа элементов отказывающих в разные моменты времени.

Рис. 1. Графическое представление условий задачи 1.1

На первый взгляд может показаться, что поскольку в последний час наблюдений отказов устройств меньше, и надежность устройств выше, но это не так. Истинный вывод можно сделать только после определения интенсивностей отказа за первый и последний часы и их сравнения.

Интенсивность отказов за период времени  определяется по формуле [1,2,3]:

(1.1)

где  – число отказов за время ; Nср – число элементов оставшихся в работоспособном состоянии к середине интервала .

В соответствии с формулой (1.1) интенсивность отказов за первый час работы устройств определяется:

;

за последний час работы:

.

Таким образом, несмотря на то, что за последний час работы отказало меньшее количество устройств, интенсивность отказов за этот час выше, следовательно, устройства были более надежны в первый час работы.