Показатели надежности распределительных устройств
| Схема сети | Вариант РУ | Подвариант |  , 1/год |  , ч |  , 10-3 отн.ед |  ,10-3 отн.ед |
| Нерезервированная | Без обходной СШ С обходной СШ | 0,1601 0,1509 | 16,6 1,0 | 0,304 0,018 | 8,6 2,6 | |
| Без обходной СШ С обходной СШ | 0,971 0,0880 | 27,2 1,3 | 0,302 0,013 | 7,7 1,7 | ||
| Резервированная | Без обходной СШ С обходной СШ | 0,1565 0,1509 | 1,0 0,6 | 0,019 0,009 | 2,4 2,6 | |
| Без обходной СШ С обходной СШ | 0,0178 0,0120 | 5,0 0,5 | 0,010 0,0001 | - - |
3. Методы, связанные с увеличением безотказности элементов и деталей ЭУ.
4. Методы, основанные на отбраковке ненадежных элементов при выходном и входном контроле.
5. Методы предупреждения (прогнозирования) отказов ЭУ.
6. Методы резервирования.
Остановимся подробнее на последней группе методов.
Резервирование – одно из основных средств обеспечения заданного уровня надежности (особенно безотказности) объекта при недостаточно надежных элементах. Цель резервирования – обеспечить отказоустойчивость объекта в целом, т.е. сохранить его работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов. Различают следующие виды резервирования: временное, информационное, функциональное, нагрузочное и структурное.
Временное резервирование – резервирование с применением резервов времени. Создается за счет повышения производительности объекта, инерционности его элементов и т.п.
Информационное резервирование – резервирование с применением резервов информации. Применяется в объектах, где возникновение отказа приводит к потере или искажению некоторой части обрабатываемой или передаваемой информации. Избыток информации позволяет в той или иной степени компенсировать эти потери или устранять возникающие искажения. Например, указанный вид резервирования используется в центральных диспетчерских системах при управлении объектами электроснабжения.
Функциональное резервирование – резервирование с применением функциональных резервов. Характерно для многофункциональных объектов. Возможны случаи его использования: либо отказ многофункционального элемента позволяет далее использовать его в данном объекте для других целей, либо такой элемент в случае отказа другого элемента данного объекта принимает на себя выполнение функций отказавшего элемента в дополнение к своим основным функциям. Такое резервирование возможно при решении объектом одной задачи при различных способах функционирования (например, передача информации различными способами в зависимости от того, какие элементы объекта остались работоспособными).
Нагрузочное резервирование – резервирование с применением нагрузочных резервов. Заключается в использовании резервов мощности на различных видах электростанций при дефиците мощности в период максимальной нагрузки на энергопотребляющих объектах. При росте потребления электрической энергии на трансформаторных подстанциях в качестве резервирования кратковременно используется перегрузочная способность силовых трансформаторов.
Структурное резервирование – резервирование с применением резервных элементов структуры. Используют для повышения надежности объектов путем введения дополнительных элементов, например, для потребителей электроэнергии первой категории (где перерыв в электроснабжении недопустим) применяется резервирование от двух и более источников питания с автоматическим включением резерва (АВР) непосредственно после потери напряжения в одной из структурных схем питания.
Резервирование, при котором резервные элементы присоединены к основным в течение всего времени работы и функционируют одновременно, называется постоянным.
Постоянное резервирование в простейшем случае представляет собой параллельное соединение элементов без переключающих устройств. Параллельная работа элементов представлена на рис. 2.12. Элементы 1 и 2 работают параллельно на один потребитель. В случае отказа любого из них второй продолжает работу, отказавший элемент восстанавливается и включается в работу. Если оставшийся работоспособным элемент откажет раньше, чем восстановят отказавший, наступает отказ объекта и восстанавливаются оба элемента. Иногда на один потребитель работают более двух элементов. По такой схеме резервируют, например, работу генераторов мощных электростанций.
 |
Резервирование, при котором резервные элементы замещают основные после их отказов, называется резервированием замещением. В последнем случае резервные элементы могут быть нагруженными и ненагруженными при функционировании вместе с основными элементами. Иногда среди резервных элементов выделяют такие, для которых внешние условия, воздействующие на них, облегченные; их и называют облегченным резервом.
На рис. 2.13,а показана схема резервирования замещением. В случае отказа рабочего элемента 1 включается резервный элемент 2, который обычно полностью обеспечивает потребитель, а отказавший элемент восстанавливается. Например, резервные трансформаторы, устанавливаемые на подстанциях для питания крупных промышленных предприятий или крупных жилых массивов городов и районных центров. В этом случае резервирование называется дублированием.
 |
Число резервных элементов, приходящихся на один основной
 |
элемент, определяется кратностью резервирования m (рис.2.13.б), которое может быть целым и дробным. При целой кратности резервирования за основным элементом закреплен один или несколько резервных элементов. Если за основными элементами резервные не закреплены, то имеет место дробное резервирование. Примером подобного резервирования может быть электроэнергетическая система, обеспечивающая потребителей питанием от пяти параллельно работающих генераторов, каждый из которых может выдерживать перегрузку в 25% достаточно длительное время. В этом случае при отказе одного генератора четыре оставшихся обеспечат потребителей электроэнергией, работая с перегрузкой в 25%.
На рис. 2.14 показана схема скользящего резерва двух одновременно работающих элементов 1 и 3. При отказе одного из них включается резервный элемент 2, который заменяет отказавший. В случае отказа двух элементов потребитель обеспечивается частично. По такой схеме работают генераторы электростанций.
Контрольные вопросы
1. Определите понятие "случайный процесс".
Ответы:
а) зависимость случайной величины от случайного аргумента;
б) зависимость неслучайной величины от случайного аргумента;
в) зависимость случайной величины от неслучайного аргумента.
2. Укажите правильную запись нормального закона распределения случайной величины х.
Ответы:
а) 
б) 
в) 
3. Какую размерность имеет интенсивность отказов ?
Ответы:
а) 1/ч;
б) 1/м3;
в) м3/ч.
4. Какой количественный показатель безотказности используется для восстанавливаемого оборудования ?
Ответы:
а) средняя наработка до отказа;
б) наработка до отказа;
в) средняя наработка на отказ.
5. Как соотносятся понятия ресурс и срок службы ?
Ответы:
а) срок службы - наработка, ресурс - календарная продолжительность эксплуатации до наступления предельного состояния;
б) одно и то же;
в) срок службы - календарная продолжительность эксплуатации, ресурс - наработка до наступления предельного состояния.
6. Укажите составляющие времени восстановления.
Ответы:
а) время контроля, время поиска, время устранения дефектов;
б) время проверки, время поиска, время устранения дефектов;
в) время осмотра, время поиска, время устранения дефектов.
7. По какой формуле рассчитывается коэффициент готовности?
а) 
;
б) 
;
в) 
.
7. Какова кратность резерва при дублировании?
Ответы:
а) 1;
б) 2;
в) 3.
ГЛАВА 3