Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Февраля 2014 в 16:34, курсовая работа
Качество – это обобщенное свойство, включающее в себя много различных и, как правило, сложных свойств. Для технических объектов это безопасность, технические, эргономические, эстетические и другие свойства. (ПРИМЕР электроэнергия) Среди технических свойств надежность занимает особое положение.
В соответствии с [18] ( ГОСТ 27.002-89ю Надежность в технике. Термины и определения).
3.Выделение структурных схем надежности электроснабжения отдельных потребителей.
Из общей структурной схемы, приведенной на Рис.2, выделим структуры электроснабжения 1, 2 и 3 потребителей, которые приведены на Рис.3, рис.4 и Рис.5.
Рис.3. Структурная схема надежности электроснабжения 1 потребителя.
Рис.4. Структурная схема надежности электроснабжения 2 потребителя.
Рис.5 Структурная схема надежности электроснабжения 3 потребителя.
4. Эквивалентирование
Каждая последовательная структура из n элементов может быть заменена одним эквивалентным элементом, со своими показателями надежности, формулы для определения которых приведены ниже.
Частота отказов последовательной структуры определяется по формуле:
с =
1+
2+
3+
4+…+
n ,
(1)
где
i - частота отказов i- го элемента.
Среднее временя восстановления последовательной структуры:
,
где -среднее время восстановления i- го элемента.
Частота преднамеренных отключений последовательной структуры определяется по формуле:
,
где - частота преднамеренных отключений i- го элемента.
Среднее время обслуживания структуры последовательной структуры:
,
где
- среднее время обслуживания i- го элемента.
В результате эквивалентирования структура электроснабжения 1 потребителя приобретает вид, приведенный на рис.6.
Рис.6
Здесь вместо последовательной структуры 1-2-3-4-5-6-7-8 включен элемент 50,
вместо последовательной структуры 9-10-11-12-13-14-15-16 включен элемент 51,
вместо последовательной структуры 17-18-19 включен элемент 53,
вместо последовательной структуры 20-21-22-23-24-30-31-32 включен элемент 52,
вместо последовательной структуры 25-26-27-28-29-33-34-35 включен элемент 54.
Показатели надежности элемента 50:
50 = 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8,
,
,
.
Для элементов 51, 52, 53 и 54 расчеты выполняются аналогично. Результаты расчета показателей надежности структуры электроснабжения потребителя 1 после эквивалентирования последовательных структур приведены в таблице 3.
Элемент |
Исходная последовательная структура |
Частота отказов, год-1, ώ |
Среднее время вос- становления, час, τ |
Частота пред- намеренных отключений, год-1, ν |
Среднее время обслу- живания, Час, η |
50 |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
||||
51 |
9,10, 11, 12, 13, 14, 15,16 |
||||
52 |
20, 21, 22, 23, 24, 30,31, 32 |
||||
53 |
17, 18, 19 |
||||
54 |
25, 26, 27, 28, 29, 33, 34, 35 |
Для потребителя 2, после эквивалентного преобразования последовательных структур,
структурная схема имеет вид, приведенный на рис.7, а значения показателей надежности приведены в таблице 4.
Рис.7
Элемент |
Исходная последовательная структура |
Частота отказов, год-1, ώ |
Среднее время вос- становления, час, τ |
Частота пред- намеренных отключений, год-1, ν |
Среднее время обслу- живания, Час, η |
50 |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
||||
51 |
9,10, 11, 12, 13, 14, 15,16 |
||||
55 |
20, 21, 22, 23, 24, 36,37, 38 |
||||
53 |
17, 18, 19 |
||||
56 |
25, 26, 27, 28, 29, 39, 40, 41 |
Аналогично, для потребителя 3 эквивалентная схема и показатели надежности приведены на рис.8 и в таблице5, соответственно.
Рис.8
Элемент |
Исходная последовательная структура |
Частота отказов, год-1, ώ |
Среднее время вос- становления, час, τ |
Частота пред- намеренных отключений, год-1, ν |
Среднее время обслу- живания, Час, η |
50 |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
||||
51 |
9,10, 11, 12, 13, 14, 15,16 |
||||
57 |
20, 21, 22, 23, 24, 42,43, 44 |
||||
53 |
17, 18, 19 |
||||
58 |
25, 26, 27, 28, 29, 45, 46, 47 |
5. Преобразование сложных структур в последовательно- параллельные.
Полученные в итоге преобразований структуры, приведенные на рис.6-8, далее не могут быть упрощены за путем эквивалентирования последовательных и параллельных структур. Для их дальнейшего упрощения следует применять метод минимальных сечений.
Для структуры электроснабжения 1 потр., приведенной на рис.6. минимальными сечениями будут: 50-51, 52-54, 50-53-54, 51-53-52. Такому набору минимальных сечений соответствует последовательно-параллельная структура, приведенная на рис.9
Аналогично, для структуры электроснабжения 2 потр., приведенной на рис.7. минимальными сечениями будут: 50-51, 55-56, 50-53-56, 51-53-55. Такому набору минимальных сечений соответствует последовательно-параллельная структура, приведенная на рис.10
Рис.10
Для структуры электроснабжения 3
потр., приведенной на рис.8. минимальными
сечениями будут: 50-51, 57-58, 50-53-57, 51-53-58.
Такому набору минимальных сечений
соответствует последовательно-
Для окончательного
сворачивания структурных схем,
приведенных на рис.9-11 необходимо
эквивалентировать все
Порядок эквивалентирования последовательных структур приведен в п.4 и не зависит от преднамеренных отключений (имеются в виду показатели ώ и τ).
Эквивалентирование
параллельных структур сильно
зависит от преднамеренных
6. Расчет надежности электроснабжения без учета преднамеренных
отключений
Частота отказов структуры с n параллельно включенных элементов, без учета
преднамеренных отключений, может быть представлена в виде:
,
где τi -
ώi -
Среднее время восстановления структуры с n параллельно включенных элементов без учета преднамеренных отключений может быть представлена в виде:
где τi –
Надежность электроснабжения потребителя 1.
В результате замены параллельных структур эквивалентными элементами для структуры электроснабжения 1 потр. (рис.9) получим последовательную структуру рис.12.
60 61 62 63
ώ60=ώ50ώ51(τ50+ τ51)*8760 -1=
τ60= τ50τ51/(τ50+ τ51)=
ώ61=ώ52ώ54(τ52+ τ54) *8760 -1=
τ61= τ52τ54/(τ52+ τ54)=
ώ62=ώ50 ώ53ώ54(τ53τ54+ τ50τ53+ τ50τ54)*8760 -2=
τ62= τ50τ53 τ54/(τ53τ54+ τ50τ53+ τ50τ54)=
ώ63=ώ51 ώ53ώ52(τ53τ54+ τ50τ53+ τ50τ54)*8760 -2=
τ63= τ51τ53 τ52/(τ53τ52+ τ51τ53+ τ51τ52)=
Окончательно, показатели надежности электроснабжения потребителя 1, равны показателям надежности элемента 64, который эквивалентен последовательной
структуре 60-61-62-63.
64
ώ64=ώ60+ώ61+ώ62+ ώ63=
τ64= (ώ60τ60+ ώ61τ61+ ώ62τ62+ ώ63τ63)/ώ64 =
Надежность электроснабжения потребителя 2.
В результате замены параллельных структур эквивалентными элементами для структуры электроснабжения 2 потр. (рис.10) получим последовательную структуру рис.13.
70 71 72 73
ώ70=
τ70=
ώ71=
τ71=
ώ72=
τ72=
ώ73=
τ73=
Окончательно, показатели надежности электроснабжения потребителя 2, равны показателям надежности элемента 74, который эквивалентен последовательной
структуре 70-71-72-73.
74
ώ74=
τ74=
Надежность электроснабжения потребителя 3.
В результате замены параллельных структур эквивалентными элементами для структуры электроснабжения 3 потр. (рис.11) получим последовательную структуру рис.14.
80 81 82 83
ώ80=
τ80=
ώ81=
τ81=
ώ82=
τ82=
ώ83=
τ83=
Окончательно, показатели надежности электроснабжения потребителя 3, равны показателям надежности элемента 84, который эквивалентен последовательной
структуре 80-81-82-83.
84
Ώ84=
τ84=
7. Расчет надежности электроснабжения с учетом преднамеренных
отключений
Частота отказов структуры с n параллельно включенных элементов, с учетом
преднамеренных отключений, может быть представлена в виде:
(7)
где
Среднее время восстановления структуры с n параллельно включенных элементов с учетом преднамеренных отключений может быть представлена в виде:
, (8)
где
При числе параллельных элементов n=2 выражения для показателей надежности структуры приобретают вид:
, (9)
,
где
При числе параллельных элементов 3 и более столь простых выражений не получается,
и следует пользоваться формулами (1) и (2). В данной работе положим, что надежность
параллельных структур с числом элементов 3 и более равна 1.
Это значит, что в результате применения метода минимальных сечений схема рис.6
преобразуются к следующему виду.
Рис.15
Далее следует применять формулы (9)-(10) ит.д. Проделать самостоятельно.
Информация о работе Расчет надежности электроснабжения потребителей