Індивідуальний комплект навчально-методичних матеріалів з дисципліни "Надійність та технічна діагностика електрообладнання", страница 2

нормальной работы, когда, главным образом, сказываются непредсказуемые воздействия физического характера (внезапные отказы); старения появляются в результате постоянно действующих факторов износа, усталостных явлений в материалах.

Эксплуатационные причины отказов могут возникать из-за недостаточной квалификации или тренированности команды, а также громоздкости и сложности схем управления.

К средствам, обеспечивающим надежность СЭЭС, относятся:

резервирование, техническое обслуживание, ремонт и оперативное управление процессами, протекающими в СЭЭС.

Резервирование всегда связано с введением избыточности и подразделено на виды:

Структурное — введение избыточных элементов структуры СЭЭС (генераторов, преобразователей, перемычек и т. д.);

Функциональное — возможность использования элементов СЭЭС в аварийных ситуациях не по прямому назначению;

Временное — использование избытка времени, предоставляемого для выполнения задания. Например, ввод резервного генератора проводится до подхода к узкому проливу и т. п.;

Информационное — ввод избыточной информации, что позволяет производить обнаружение и исправление ошибок в каналах цифрового управления, повышать быстродействие управляющих ЭВМ за счет параллельной обработки информации;

Техническое обслуживание — комплекс работ, включающий в себя регулярное диагностирование СЭЭС и поддержание режимов, благоприятных для надежности;

Ремонт — комплекс работ по восстановлению работоспособности СЭЭС. Ремонты бывают предупредительные и аварийные.

Создание соответствующей системы управления позволяет повысить надежность СЭЭС за счетоперативного управленияпроцессами  в аварийных ситуациях, когда вероятность ошибочных действий оператора резко возрастает.

Показатель надежности называется единичным, если он относится к одному из свойств, и комплексным, если он относится к нескольким свойствам.

Рассчитать СЭЭС на надежность означает — определить единичные или комплексные характеристики надежности. Например, в процессе проектирования СЭЭС определяют вероятность безотказной работы в течение определенного интервала времени R(t); в процессе эксплуатации это может быть коэффициент готовности К_г. На этапе проектирования СЭЭС и ее подсистем важной задачей является создание математической модели структуры СЭЭС, где состояния элементов охарактеризованы дискретными значениями состояний работоспособности и отказа. Поэтому в основе такого моделирования и последующего определения количественных значений показателей надежности СЭЭС лежит дискретная математика, включающая теорию множеств, алгебру логики, теорию графов, теорию кодирования. Кроме того, для формирования количественных значений параметров СЭЭС и ее подсистем используют понятия теории меры. Для успешного привлечения обширного математического обеспечения к решению конкретных задач надежности необходимо хорошо ориентироваться в основных понятиях и аксиоматических началах указанных математических теорий. Очень важно выработать, на основе ассоциативного мышления, умение сводить практическую задачу к абстрактной математической, решение которой уже алгоритмизировано и имеются прикладные программы на языках высокого уровня. Поэтому далее будут рассмотрены математические конструкции из различных разделов современной математики, которые могут быть использованы в качестве логических и автоматных моделей функционирования автоматизированных СЭЭС.

1.2. Единичные показатели надежности

СЭЭС — сложная восстанавливаемая система, но в судовой практике существуют ответственные режимы, когда отказы недопустимы, и расчет надежности обеспечения электроэнергией судна проводится без учета восстановления. Кроме того, многие элементы СЭЭС не подлежат восстановлению в судовых условиях и должны рассматриваться как невосстанавливаемые.

Свойства безотказности невосстанавливаемых объектов характеризуются естественными статистическими закономерностями, которые можно отнести к категории законов природы. Действительно, некоторое количество объектов N, созданных природой или человеком в данный момент времени (принятый за начало отсчета), может с течением времени только уменьшаться. Характерная для технических  элементов форма кривой убыли 1 показана на рис. 1, где отчетливо выделяются три периода: Q₁ — приработки, Q₂ —нормальной работы и Q₃ — старения. Период приработки еще называют «детским» или «инфантильным» периодом.