Надежности отдельных

применяемого в системах электропривода буровых лебедок. Таблица составлена по данным проведенного ВНИИЭлектропривод статистического исследования показателей эксплуатационной надежности основного электрооборудования серийных буровых ус-

На электростанциях низкого давления применяются схемы главных паропроводов, по которым пар от всех паровых котлов (рабочих и резервных) подводится к общей магистрали, а оттуда — к турбинам. Такие схемы называют централизованными. При централизованной схеме на линиях от котлов до магистрали и от магистрали до турбин устанавливают задвижки, позволяющие отключить и остановить любой котел или турбину. При относительно невысокой надежности основного оборудования и низких давлениях (когда арматура работает более надежно, а стоимость линий по отношению к стоимости оборудования невелика) применение таких схем оправдано. Однако при повышенных давлениях главные паропроводы, работающие по централизованным схемам, недостаточно надежны, дорогостоящи (из-за возрастания длины паропроводов, стоимость которых сильно увеличивается с ростом давления пара, и большого числа запорной арматуры).

Следует отметить, что чрезмерное сокращение продолжительности нагружения и прогрева приводит к ускоренному износу оборудования. Поэтому определять оптимальную скорость нагружения необходимо как по условиям экономии топлива на пусковых режимах, так и по условиям долговечности и надежности основного и вспомогательного оборудования.

Для исследования и обеспечения надежности необходима самая разнообразная информация. В данном случае речь идет лишь о той информации, которая используется или в основном, или только при исследовании и обеспечении надежности СЭ. Это данные о массовых случайных событиях и случайных процессах, воздействующих на системы энергетики и их элементы; о надежности основного оборудования, оборудования и аппаратуры систем управления; о стоимости оборудования в зависимости от уровня его надежности; об удельных ущербах (убытках) от снижения надежности снабжения потребителей продукцией системы, дифференцированные в зависимости от количественных данных, характеризующих использовавшиеся средства обеспечения надежности.

Многие страны мира начиная с 60-х годов эксплуатируют автоматизированные системы хранения и обработки информации о надежности оборудования в СЭ, осуществляя сбор информации с использованием современных технических средств передачи информации по специальным каналам связи. В табл. 6.1 приведены для примера характеристики банков данных о надежности основного оборудования электростанций (ЭС) ряда стран мира.

Таблица 6.1. Характеристики банков данных о надежности основного оборудования электростанций в различных странах мира

увеличение надежности основного и вспомогательного оборудования АЭС;

tai = tпэГ Затем с учетом понижающих коэффициентов уш- рассчитываются показатели надежности сечений, а по ним — узлов нагрузки, в которых отдельные элементы сечений учитываются числом и продолжительностью преднамеренных отключений (в процессе расчета следует исключить неминимальные сечения). Например показатели надежности основного сечения у:

Я0?ор определяется известными методами и является сложной функцией времени [11.3]. Повышение надежности основного (технологического) оборудования осуществляется известными способами: резервированием, дублированием, мажорированием и т.д.

Полученные показатели преднамеренных отключений присваиваются всем элементам, входящим в группу сош = со,, э„ qni = qn l(, (n, = = (n 3j. Затем с учетом понижающих коэффициентов Уш рассчитываются показатели надежности сечений, а по ним узлов нагрузки, в которых отдельные элементы сечений учитываются временем и продолжительностью преднамеренных отключений (в процессе расчета следует исключить неминимальные сечения). Например, показатели надежности основного сечения /

За последние годы прогнозирование поведения сложных систем развилось в самостоятельную науку, которая использует разнообразные методы и средства. Прогнозирование отличается от расчета системы тем, что решается вероятностная задача, в которой поведение сложной системы в будущем определяется лишь с той или иной степенью достоверности, и оценивается вероятность ее нахождения в определенном состоянии при различных условиях ее функционирования. Особую актуальность имеет прогнозирование надежности функционирования ТС. Применительно к надежности задача прогнозирования сводится в основном к предсказанию вероятности безотказной работы ТС P(t) в зависимости от возможных режимов ТП и условий функционирования системы. Качество прогноза в большой степени зависит от источника информации о надежности отдельных элементов системы и о процессах потери ими работоспособности. Для прогнозирования в общем случае применяются разнообразные методы с использованием моделирования, аналитических расчетов, статистической информации, экспертных оценок, метода аналогии, теоретико-информационного, логического анализа и др.

Сопоставим расчетные значения параметров потока отказов различных систем электропривода буровой лебедки, воспользовавшись показателями надежности отдельных видов бурового электрооборудования [54]. Эти данные сведены в табл. 38, логические схемы для расчета надежности представлены на 95. Первая схема относится к асинхронному высоковольтному одно-двигательному электроприводу буровой лебедки (прототип — буровые установки БУ-75БрЭ, «Уралмаш-125БЭ»), вторая — к синхронному однодвигательному приводу буровой лебедки с электромагнитной муфтой (прототип — буровые установки БУ-80Бр Э-1, «Уралмаш-125Э»), третья —к однодвигательному электроприводу постоянного тока по системе тиристорный преобразователь—двигатель (условный прототип—буровая установка «Баку»).

В то же время отдельные активные и пассивные элементы микросхем имеют характеристики, не уступающие навесным (обычным) диодам, транзисторам, резисторам и т. д. Однако их объединение в одной микросхеме приводит к новой качественной возможности создания предельно сложных электронных устройств. Применение микросхем существенно повышает надежность электронных устройств, так как надежность микросхем, содержащих большое количество элементов, не уступает надежности отдельных транзисторов, диодов и резисторов.

Надежность. В соответствии с терминологией [23] надежность определяется как свойство объекта выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации. Под объектом применительно к релейной защите можно понимать как систему взаимодействующих устройств релейной защиты, так и отдельные устройства и их функциональные элементы. Ниже будут рассматриваться вопросы надежности отдельных устройств защиты и систем защиты. По общим вопросам надежности опубликован ряд основополагающих трудов, в том числе отечественных [24 и др.]. Теория надежности опирается на такую фундаментальную дисциплину, как теория вероятностей. Величины, с которыми приходится иметь дело при рассмотрении вопросов надежности релейной защиты, часто являются случайными. Под случайной понимается величина, которая в результате «опыта» может принимать одно из своих возможных значений, заранее неизвестное. Случайной величиной, например, является рассматриваемое ниже время наработки защиты до отказа. Применение теории надежности в различных областях техники требует учета ряда их особенностей, в частности в технике релейной защиты; при этом по возможности используются термины и определения [23].

Для обеспечения целесообразной степени надежности возникает необходимость соблюдения принципа равно-прочности цепи. Если последовательно соединенные эле-ментъми'меют разную повреждаемость, то надо стремиться повысить надежность, а может быть и резервировать те элементы, которые имеют высокую аварийность. Резервирование же элементов, имеющих малую повреждаемость (шины, выключатели), может привести только к перерасходу средств. Примером выполнения схем без учета степени надежности отдельных элементов является двойная система шин, которая не повышает, а может понизить надежность электроснабжения.

Общие положения. Показатели надежности (ПН) элементов энергосистем предназначены для сравнительных расчетов в оценок (далее— расчетов, оценок) надежности энергосистем, электрических станций, электрических сетей, систем электроснабжения потребителей и узлов нагрузки, сравнительной оценки уровня надежности электроустановок и линий электропередачи в. различных схемах и условиях эксплуатации, определения целесообразности и эффективности мероприятий и средств повышения надежности и совершенствования системы планово-предупредительных ремонтов, нормирования резервов оборудования, материалов, запасных частей. Показатели надежности не следует использовать для оценки надежности отдельных видов оборудования.

где Ар — множество параметров системы без показателя надежности. Качество функционирования систем зависит от многих факторов, в том числе и от надежности отдельных частей системы. Связь межд^г качеством функционирования и надежностью системы может быть установлена двумя путями:

1.1. Показатели надежности (ПН) элементов энергосистем предназначены для сравнительных расчетов и оценок (далее — расчетов, оценок) надежности энергосистем, электрических станций, электрических сетей, систем электроснабжения потребителей и узлов нагрузки, сравнительной оценки уровня надежности электроустановок и электрических линий в различных схемах и условиях эксплуатации, определения целесообразности и эффективности мероприятий и средств повышения надежности и совершенствования системы планово-предупредительных ремонтов, нормирования резервов оборудования, материалов, запасных частей. Показатели надежности не следует использовать для оценки надежности отдельных видов оборудования.

Усложнение специализированных СЭ и ЭК в свою очередь существенно осложняет решение проблем обеспечения надежности энергоснабжения потребителей [90]. Межотраслевой характер проблемы надежности' в энергетике вызывает необходимость формирования СО' гласованных решений по обеспечению надежности отдельных специализированных систем энергетики, учитывающих их взаимосвязи, начиная от прогнозов развития систем энергетики примерно на 15-20 лет и кончая оперативным управлением системами при их эксплуатации, ю

разработку концепции взаимосогласованного между различными иерархическими уровнями по входной и выходной информации решения задач анализа и синтеза надежности отдельных СЭ с учетом их взаимосвязей внутри ЭК;

2. Составление и решение уравнений для марковского процесса. Если задано четкое словесное описание принципа функционирования и восстановления системы, то можно определить, в каких состояниях она может находиться и какие переходы из состояния в состояние возможны. Задав определенный критерий отказа, все состояния системы можно подразделить на два класса: работоспособные и неработоспособные. Если известны также количественные показатели надежности отдельных элементов системы (интенсивности отказов) и длительности их ремонта (интенсивности восстановления), то может быть построен граф переходов, у которого вершинами будут возможные состояния системы, а ребрами - возможные переходы. При подобном описании марковского процесса удобно ребрам графа приписать веса, равные интенсивностям соответствую-