Основные понятия теории надёжности. Отказы в системах электроснабжения. Классификация отказов

1.  ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ НАДЁЖНОСТИ

Поясним основные понятия теории надёжности, которые используются в дипломном проекте.

Под восстанавливаемым элементом понимается такой элемент, который после возникновения отказа может быть восстановлен (например,  трансформаторы, генераторы и т.д.).

Невосстанавливаемый элемент – такой элемент, который после отказа восстановить либо нецелесообразно, либо невозможно (например, осветительная лампа, разрядник и т.д.).

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно удовлетворяет всем требованиям в отношении основных параметров.

Неповреждаемость – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность, не допуская его физического повреждения в течение заданного времени или заданной наработки [2].

Отказ – это частичная или полная утрата, а также видоизменение таких свойств изделия, которые существенным образом снижают его работоспособность или приводят к полной её утрате.

Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого интервала времени.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять свои свойства безотказности и восстанавливаемости в течение и после хранения и (или) транспортировки [2].

Долговечность – свойство изделия длительно с возможными перерывами на ремонт сохранять работоспособность до разрушения или до состояния, отвечающего целесообразности проведения ремонта [4].

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособлении к выполнению его ремонтов и технического обслуживания.

Резервирование – метод повышения надёжности объекта введением избыточности [9].

 2. ОТКАЗЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Отказ является одним из основных понятий теории надежности, поэтому важно уяснить его суть.

Событие, заключающееся в том, что объект перешёл границу допустимой области значений его параметров из работоспособного состояния в неработоспособное, квалифицируют как отказ [2].

Применительно к отказу и повреждению применяются такие понятия, как критерий, причины, признаки, характер и последствия.

Критерий отказа — работоспособное состояние объекта определяется перечнем заданных параметров и допустимыми пределами их изменения — допусками. Нарушением работоспособного состояния считается выход хотя бы одного параметра за установленный допуск. Признаки, позволяющие установить факт нарушения работоспособного состояния, являются критериями отказов. Они указаны в нормативно-технической документации на объект [5].

Причинами отказов могут являться:

·  Ошибки, допущенные при конструировании и установке устройств, проявляющиеся в ранний период эксплуатации;

·  Постепенное утрачивание элементами ряда их функциональных свойств, т. е. старение элементов или их износ [4].

Признаками отказа (повреждения) называются непосредственные, или косвенные воздействия на органы чувств наблюдателя явлений, характерных для неработоспособного состояния объектов или процессов с ним связанных. Например, изменение показателей контрольных приборов, действие сигнального устройства, появление характерных шумов.

Характером отказа (повреждения) называют конкретные изменения в объекте, связанные с возникновением отказа (повреждения), например обрыв провода.

К последствиям отказа относятся явления, процессы и события, возникшие после отказа и непосредственно связанные с ним (остановка двигателя, оттаивание холодильника и т. д.). Иногда последствия отказа являются его признаками [5].

2.1. Виды отказов

Различают два вида отказов: отказ в работоспособности и отказ в электроснабжении. Последний термин называют отказом функционирования. При анализе надежности СЭС подразумевают два процесса: изменение уровня функционирования и изменение уровня способности выполнять заданные функции в заданном объеме, т. е. (для СЭС) изменение спроса электроэнергии потребителем. Возникновение отказа работоспособности объекта не обязательно влечет за собой отказ в электроснабжении, поскольку он может быть предотвращен, например, ремонтом. И наоборот, отказ в электроснабжении потребителя не всегда вызван отказом работоспособности СЭС.

Понятия полный и частичный отказ отражают то обстоятельство, что СЭС и ее части являются объектом с изменяющимся уровнем эффективности функционирования. Например, при повреждении секционированной ЛЭП отключается только часть линии, что означает частичный отказ ЛЭП. Ограниченное и некачественное электроснабжение являются частичными