Оценка надежности аппарата релейной защиты

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Энергетика
  • 32 32 страницы
  • 8 + 8 источников
  • Добавлена 06.11.2015
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ 1
1.Определение показателей надежности аппаратуры 2
2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ АППАРАТУРЫ 13
3.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ. 16
4.РЕЗЕРВИРОВАНИЕ 26
5.Методы оптимального обнаружения и отыскания неисправностей 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 31


Фрагмент для ознакомления

Суммарная интенсивность отказов ((jэ и интенсивность отказов всего БУ и З, с учетом условий эксплуатации (sэ определяется по формуле:


для 40(С:
для 50(С:
для 60(С:

Рассчитываем результирующую вероятность безотказной работы Рэ(t) и среднее время безотказной работы для Тср.э БУ и З по формулам:



для 40(С:

для 50(С:

для 60(С:

Результаты расчета всех параметров элементов блока управления и защит представлены в Таблице 1.3 – Результаты расчета.
Температурные зависимости и приведены на рисунке 1.1 - Зависимость результирующей интенсивности отказа а) и результирующей вероятности безотказной работы б) блок управления и защит от температуры.
Расчет надежности данного блока управления и защиты с учетом условий эксплуатации выявил, будто суммарная возможность неотказной работы всей системы миниатюризируется при возрастании температуры частей и как последствие воздействия критерий находящейся вокруг среды, т.е критерий эксплуатации. Для роста вероятности неотказной работы системы рекомендовано понизить воздействие критерий эксплуатации на составляющие системы, увеличив тем самым герметичность оболочек элементов, а также не допускать возможности перегрева элементов, для этого необходимо применения более мощных систем охлаждения.


а)

б)
Рисунок 1.1 - Зависимость результирующей интенсивности отказа а) и результирующей вероятности безотказной работы б) вероятность отказа блока управления и защит от температуры

а) б)


в) г)

д) е)

ж) з)

и) к)
Рисунок 1.2 - Семейство кривых для слюдяных б) и электролитических а) конденсаторов; трансформаторов и дросселе в); штепсельных разъемов г); магнитных пускателей, контакторов, мощных реле д); металлопленочных резисторов е); проволочных резисторов ж); кремниевых диодов з); кремниевых транзисторов и); интегральных микросхем и германиевых транзисторов к).


4.РЕЗЕРВИРОВАНИЕ
Резервирование может быть общим (резервируется группа элементов, блок или аппаратура в целом) или раздельным (резервируется каждый элемент в отдельности).
Отношение числа резервных элементов, блоков или систем к числу резервируемых называют кратностью резервирования .
В технико-экономическом отношении целесообразнее применять поэлементное (раздельное) резервирование. Во всякой аппаратуре есть немало элементов и узлов, которые практически безотказно выполняют свои функции, и поэтому резервировать их не следует. Кроме того, при поэлементном резервировании имеется возможность использования одного резервного элемента на несколько однотипных. Резервные элементы включают двумя способами – постоянного включения и замещения.
Способ замещения предусматривает включение резервного элемента лишь в случае выхода из строя основного. Включение осуществляется либо автоматически, либо вручную (при этом должна быть предусмотрена соответствующая сигнализация, указывающая на элемент, требующий замещения).
Общее резервирование. Пусть имеется система, которая состоит из четырёх элементов и резервируется с кратностью, равной двум (рис.1), т. е. на одну основную систему приходятся две резервные.

Рисунок 4 – Схема общего замещения.

Элементы основной системы 1,2,3,4 обладают вероятностью безотказной работы в течение времени соответственно . Такую же надёжность имеют элементы обеих резервных систем.
Вероятность безотказной работы основной системы (и каждой из резервных)
.
Вероятность отказа основной системы находят как вероятность противоположного события, т. е.
.
Все устройство (основная система и обе резервные) откажет, если неисправными окажутся все три системы. Поскольку отказы этих систем являются событиями независимыми, для определения вероятности отказа устройства можно применить теорему умножения вероятностей.

где первый сомножитель - вероятность отказа основной системы; второй сомножитель – вероятность отказа первой резервной системы; и третий сомножитель - вероятность отказа второй резервной системы.
Учитывая, что все сомножители равны друг другу, так как основная и две резервные равнонадёжны,
Получим
.
Если все элементы 1, 2, 3, 4 можно считать равнонадёжными, то формула упрощается
.
В общем случае, когда каждая система состоит изэлементов и кратность резервирования равна , формула принимает вид
. (1)
В случае, если все элементы равнонадежны,
. (2)
Следует заметить, что при резервировании под элементами понимают также целые блоки или приборы, входящие в состав резервируемой системы.




4.Методы оптимального обнаружения и отыскания неисправностей

Информационный» метод (точное решение). Метод отыскания единственной неисправности в устройстве сводится к использованию таких контрольных проверок, каждая из которых позволяет всю имеющуюся совокупность элементов устройства делить на две части: в одной из них нет неисправного элемента, в другой есть неисправный элемент. Применение определённой последовательности таких проверок приводит к точному определению единственного неисправного элемента при наименьших затратах (средств и времени).
Точное решение применимо в том случае, когда длительности всех проверок равны.
Делается предположение о независимости отказов отдельных элементов устройства.
Для оптимального отыскания неисправного элемента предлагается следующий алгоритм.
1. Для каждого элемента устройства вычисляется условная вероятность отказа при условии, что отказал ровно один элемент:
. (1)
2. Элементы располагаются в порядке убывания величин .
3. два последних (наименьших) элемента группируются в новый условный элемент, у которого
. (2)
4.Полученный условный элемент устанавливается на соответствующее место в ряду остальных величин .
5. Процесс повторяется до тех пор, пока все элементы не будут сгруппированы в один условный элемент.
Наилучшей системой проверки устройства с целью нахождения неисправного элемента будет такая совокупность проверок, которая позволит провести разбиение одного условного элемента, полученного описанным выше способом, в порядке, обратном тому, которым он был получен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полный расчет показал, что значения суммирующей вероятности безотказной работы и интенсивности отказов системы с учетом эксплуатации и окружающей среды и без них различаются, причем это различие может быть более чем двукратным. Это является следствием сделанных при предварительном расчете допущений: данное оборудование имеет последовательную структуру строения; условия эксплуатации и окружающей среды не учитываются; отказы элементов независимы; модели отказов любых элементов изделия полагаются экспоненциальными. Надежность всех объектов также зависит от коэффициента нагрузки, чем он выше, тем надежность объекта становится меньшей. Решение этой проблемы кроется в уменьшении нагрузочного коэффициента для определенного объекта, либо заменой на объект с большей мощностью притом же коэффициенте нагрузки, но это сопровождается увеличением экономической составляющей, объемов, веса, габаритов, затрат электроэнергии. Поэтому выбирают такую структуру, которая в рамках экономических ограничений обладает наивысшей надежностью, или применяют такой вариант структуры, для которого при ограничении на надежность стоимость затрат наименьшая.











СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сборник задач по теории надежности /А.Н. Половко, И.М. Маликов.-М: Сов. Радио, 1972.-408 с., ил.
2. Певзнер Л.Д. Надежность горного электрооборудования и технических средств шахтной автоматики. – М.: Недра, 1983. – 198 с., ил.
3.Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования:Учеб. пособие для вузов.- М.: ВО Агропромиздат, 1988.
4.Правила эксплуатации электроустановок потребителей.( М.: Энергоатомиздат, 2002.
5. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. ( М.: Госэнергонадзор, 1994.
6Фокин Ю.А., Туфанов В.А. Оценка надежности систем электроснабжения.
- М.: Энергоатомиздат, 1981.-224с.
7. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. – М.:
Энергоатомиздат, 1984. – 200с.
8. Р. Хэвиленд Инженерная надежность и расчет на долговечность. М.:
Энергия, 1966. – 232с.












1




P, Q
1 P Q


t

1. Сборник задач по теории надежности /А.Н. Половко, И.М. Маликов.-М: Сов. Радио, 1972.-408 с., ил.
2. Певзнер Л.Д. Надежность горного электрооборудования и технических средств шахтной автоматики. – М.: Недра, 1983. – 198 с., ил.
3.Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования:Учеб. пособие для вузов.- М.: ВО Агропромиздат, 1988.
4.Правила эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 2002.
5. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.  М.: Госэнергонадзор, 1994.
6Фокин Ю.А., Туфанов В.А. Оценка надежности систем электроснабжения.
- М.: Энергоатомиздат, 1981.-224с.
7. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. – М.:
Энергоатомиздат, 1984. – 200с.
8. Р. Хэвиленд Инженерная надежность и расчет на долговечность. М.:
Энергия, 1966. – 232с.

Вопрос-ответ:

Какие показатели надежности оцениваются при аппаратуре релейной защиты?

Оцениваются показатели надежности аппаратуры, такие как интенсивность отказов, вероятность безотказной работы, среднее время наработки на отказ и другие.

Как проводится предварительный расчет надежности аппаратуры?

Предварительный расчет надежности аппаратуры включает определение интенсивности отказов, вероятности безотказной работы и других показателей на основе статистических данных и экспертных оценок.

Как можно рассчитать параметры надежности системы с учетом условий эксплуатации?

Расчет параметров надежности системы с учетом условий эксплуатации включает определение суммарной интенсивности отказов и интенсивности отказов всего блока управления и защиты с учетом температурных условий.

Что такое резервирование и почему оно важно для надежности аппаратуры?

Резервирование - это создание дополнительных резервных каналов и элементов в аппаратуре для обеспечения безотказной работы. Оно важно, чтобы в случае отказа одного компонента система продолжала функционировать без перерыва.

Какие методы используются для обнаружения и отыскания неисправностей в аппаратуре релейной защиты?

Для обнаружения и отыскания неисправностей в аппаратуре релейной защиты используются различные методы, например, методы диагностики и тестирования, анализ данных и экспертные оценки. Это помогает быстро обнаружить и устранить возможные неисправности для обеспечения надежной работы системы.

Что такое оценка надежности аппарата релейной защиты?

Оценка надежности аппарата релейной защиты - это процесс определения вероятности безотказной работы данного аппарата и его компонентов в течение определенного времени.

Какие показатели надежности определяются при оценке аппаратуры релейной защиты?

При оценке аппаратуры релейной защиты определяются показатели такие как средняя наработка на отказ, вероятность безотказной работы, время между отказами и другие показатели, характеризующие надежность аппаратуры.

Как проводится предварительный расчет надежности аппаратуры релейной защиты?

Предварительный расчет надежности аппаратуры релейной защиты осуществляется путем определения интенсивности отказов компонентов аппаратуры, а также длительности работы аппаратуры до срабатывания релейных защит.

Какие параметры надежности системы учитываются при проведении расчета?

При проведении расчета надежности системы аппаратуры релейной защиты учитываются различные параметры, такие как условия эксплуатации, температурные режимы, средняя наработка на отказ и другие факторы, которые могут повлиять на надежность работы системы.

Какими методами можно обнаруживать и находить неисправности в аппаратуре релейной защиты?

Для обнаружения и нахождения неисправностей в аппаратуре релейной защиты применяются различные методы, такие как методы диагностики, методы контроля и наблюдения за работой аппаратуры, а также методы анализа данных о произошедших отказах.

Какие показатели надежности определяются при оценке аппарата релейной защиты?

При оценке аппарата релейной защиты определяются показатели надежности, включающие интенсивность отказов и вероятность безотказной работы.