Курсовая работа по курсу «Теория случайных потоков» на тему «Анализ надёжности электроснабжения подстанции «Новая»

- вероятностью безотказной работы. Таблица 1 Число единиц электрооборудования при экспоненциальном законе распределения   0,80 0,90 0,95 0,99 0,05 300 600 1000 1000 0,10 80 200 300 600 0,15 45 90 150 300 0,25 27 55 90 180 Таблица 2 Число единиц электрооборудования при неизвестном законе распределения P(t)  0,80 0,90 0,95 0,99 0,500 - - - 7 0,800 8 10 13 20 0,900 15 21 30 44 0,950 30 40 60 85 0,980 75 120 140 230 0,990 150 220 280 430 0,995 330 430 600 800 Формулы, примеры и табл. количества электрооборудования наблюдения приводятся в ГОСТ 27.002-83 для законов распределения Вейбулла, экспоненциального, нормального и логарифмически-нормального. Анализ результатов функционирования электрооборудования электрических систем промышленных предприятий и многочисленных литературных источников показал, что длительности наработок на отказ в основном распределены по экспоненциальному закону. Распределения значений времени восстановления электрооборудования в зависимости от организации труда на предприятиях описываются экспоненциальным, логарифмически-нормальным или усеченно-нормальным законами. Для предприятий ритмично функционирующих характерен экспоненциальный закон распределения. В данном случае среднее время восстановления меньше среднего значения времени восстановления по аналогичным предприятиям отрасли. Для предприятий, работа которых связана со значительными перерывами выпускаемой продукции, среднее время восстановления электрооборудования больше среднего значения по предприятиям отрасли. Им отвечает усеченно-нормальное распределение. Независимо от организации труда на предприятиях для электрооборудования со значительными длительностями наработок: распределительных устройств, трансформаторов, автоматических выключателей, бронированных кабелей, генераторов, мощных электрических двигателей стационарных установок - присущ экспоненциальный закон распределения длительностей отказов. Если использовать совместные статистические данные о надежности электрооборудования однотипных предприятий отросли, то оказывается, что время восстановления электрооборудования распределено по логарифмически-нормальному закону. В распределительных устройствах чаще всего выходят из строя выключатели и разъединители. Наиболее распространенными повреждениями являются перегрев и сваривание контактов - 41%, повреждение дугогасительной камеры из-за непогасания дуги - 27%, перекрытие изоляции - 20%, прочие - 1%. Для выключателей нагрузки: износ, оплавление и разрушение дугогасительных и рабочих контактов - 38%, дефекты вкладышей дугогасительных камер - 33%, поломка пружин и дефекты уплотнений буферных устройств - 17%, нарушение регулировки механизма и его привода, а также износ их отдельных деталей - 8%, прочие - 4%. Основными причинами отказов разъединителей служат перекрытие дугой изоляторов - 45%, подгорание и приваривание контактной системы - 20%, неисправности привода -17%, повреждение тяг -10%, прочие -13% . Отказы в работе элементов распределительных устройств в основном вызваны неудовлетворительной эксплуатацией (до 55%) и низким качеством ремонтов аппаратов и оборудования (35 - 40%), прочие (5 - 10%). Основное число отказов силовых трансформаторов приходится на витковую и продольную изоляцию и равно 52 - 57% от общего числа нарушений. Число отказов главной изоляции составляет 23 - 26%, магнитопроводов - 14 - 17%. Повреждения изоляции происходят из-за механических и усталостных процессов в обмотке, теплового старения в результате повышения температуры окружающей среды при плановых и аварийных перегрузках, а также из-за нарушений, допущенных при изготовлении трансформаторов. Причины отказов силовых трансформаторов следующее : заводские дефекты - 30 - 35%, неправильная эксплуатация - 25%, неудовлетворительный ремонт -20%, старение изоляции -15%, прочие -5-10%. Одним из самых надежных элементов электрической системы является кабель. Отказы кабельной сети от общего числа отказов электрооборудования составляют не более 8... 10% . Такая надежность обусловлена конструктивными особенностями, в первую очередь механическими свойствами кабелей. Необходимо отметить, что до 50% отказов кабелей связано с муфтами. Время устранения отказов, вызванных кабелями, значительно. Лучше, если позволяют условия, вместо кабелей использовать шинопроводы. В работе шинопроводы более надежны, время устранения их отказов меньше. Чем длиннее кабель (шинопровод), тем меньше значение наработки. Зависимость наработки кабеля (шинопровода) линейна от его длины. Поэтому в литературных источниках параметры надежности кабелей (шинопроводов) приводятся на определенную длину, принятую за базисную, например, сто метров. Наибольшее число повреждений автоматических выключателей напряжением до 1000 В приходится на износ и обгорание контактов - 40%, нарушение регулировки контактов и механизма свободного расцепления -20%, ослабление пружин - 18%, выход из строя расцепителя - 12%, прочие - 10%. Основное число отказов магнитных пускателей приходится на их контакторы (50%). Одной из основных повреждающихся деталей пускателя является его катушка - 35%. Выход из строя нагревательных элементов тепловых реле обуславливает до 10% отказов. В контакторах и магнитных пускателях особенно быстро изнашиваются контакты - 42%, дугогасительные устройства - 27%, подвижная система -19%, прочие -12%. Число отказов контакторов, магнитных пускателей, автоматических выключателей, расположенных на щитах управления, в 2-3 раза меньше числа отказов аналогичных аппаратов, эксплуатируемых непосредственно в цехах производственного корпуса. Это объясняется улучшением их обслуживания за счет сосредоточения всей аппаратуры в единое целое в отдельных помещениях с благоприятными условиями эксплуатации. Основное распространение на промышленных предприятиях получили асинхронные электрические двигатели. Наиболее экономичны двигатели с частотой вращения 1 500 об/мин. Число их на промышленных предприятиях достигает более 70%. Двигатели на 3 000 об/мин применяются для центробежных насосов и вентиляторов. Двигатели на 1 000 об/мин используются для приводов различных технологических машин. Электрические двигатели насосов обуславливают до 47% отказов подсистем электроснабжения. Их наработки на отказ в среднем в 1,5 - 2,5 раз меньше, чем у двигателей вентиляторов и технологических машин. Это связано с тем, что на работу электрических двигателей насосов оказывает влияние неблагоприятный характер окружающей среды (брызги жидкости, помехи для охлаждения, агрессивная среда, повышенная температура) и более тяжелые условия эксплуатации - значительная частота включения, повышенная нагрузка. В результате происходят коммутационные перенапряжения, перегрузки по току, возрастание нагрузочного момента, изменения температуры нагрева двигателей, удары и вибрация. Распределение повреждений по отдельным узлам асинхронных трехфазных двигателей изменяется в зависимости от условии эксплуатации. Однако основная часть отказов относится к обмотке статора. В среднем обмотка двигателя вызывает 70 - 85% отказов, 8 - 14% отказов происходит вследствие повреждений подшипников, различных других причин - 6%. В большинстве случаев, причинами отказов асинхронных трехфазных двигателей служат недостатки эксплуатации -45%, неудовлетворительное качество ремонта - 22%, неправильное их применение - 17%, недостатки конструкции и технологии производства - 12%, износ и старение - 3%, прочие -1%. Повреждения низковольтных кабелей обычно происходят из-за электрического пробоя между токоведущими жилами, между жилами и оболочкой кабеля, корпусом воронки или муфты. Значительное число отказов вызвано технологическими механизмами. Обуславливается это неправильным монтажом, эксплуатацией и ремонтом, дефектами технологии производства. Помимо электрического оборудования отечественного производства на промышленных предприятиях используется электрооборудование таких стран, как Германия, Англия, Швеция, Италия, Чехия, Словакия, Польша, Румыния, Индия. Сравнение параметров надежности электрического оборудования отечественного и зарубежного производства показывает, что наработка на отказ зарубежного оборудования в 1,5-2,0 раза, а в некоторых случаях и в 3,0 - 5,0 раз больше наработки на отказ отечественного оборудования. Объясняется это тем, что зарубежное электрическое оборудование служит составной частью технологического комплекса или отдельной установки. Если электрическое оборудование является составной частью рабочей машины, то, естественно, оно в меньшей степени подвержено воздействию внешних, а соответственно и внутренних факторов. Для отечественного электрооборудования до 35% отказов вызвано неправильным использованием его по условиям окружающей среды и эксплуатации. Частота отказов зарубежного электрооборудования в среднем в 2 - 3 раза меньше, чем электрооборудования отечественного производства. Для полной характеристики функционирования электрического оборудования в электрической системе необходимо знать не только параметры и законы распределения наработки на отказ, но и времени восстановления отказов. Необходимо отметить, что распределение времени восстановления электрооборудования по предприятиям отрасли, как правило, подчиняется логарифмически-нормальному закону. Во многих литературных источниках наработка на отказ электрооборудования дана в машино-часах . Переход от машино-часов к наработкам в календарных часах осуществляется через время работы электрооборудования в сутки , то есть: , (2) где - наработка на отказ в машино-часах; 24 - время в сутках, ч; Тс - продолжительность работы электрооборудования в сутки, ч. Важным фактором в повышении безотказности функционирования электрической системы является сокращение времени, затраченного на устранение отказов. Время восстановления отказавшего электрооборудования в электрической системе состоит из времени обнаружения отказа, организационного времени, времени ликвидации отказа, времени опробования и включения в работу восстановленного электрооборудования, то есть: (3) где to6 - время обнаружения отказа; top - значение организационного времени; tл - время ликвидации отказа; tов - время опробования и включения в работу электрооборудования. Время обнаружения отказа зависит от уровня организации труда, квалификации обслуживающего персонала. На долю этой составляющей приходится до 15% общего времени восстановления. Организационное время включает время на подготовку инструментов, доставку запасных частей, резервного электрооборудования, материалов для ремонта. Его величина характеризует уровень организации ремонтной службы, обеспеченность запасными частями и материалами. В среднем оно может составлять от общего времени восстановления 25...50%. Чем больше металлоемкость электрооборудования, тем больше значение организационного времени. Когда запасные части хранятся непосредственно на участке (цехе) эксплуатации электрооборудования или их доставка не сопряжена с большими трудностями вследствие незначительных габаритов и веса, эта составляющая не превышает 37%. В течение времени ликвидации отказов выполняется замена вышедших из строя деталей, узлов, электрооборудования в целом. Оно существенно зависит от численности персонала, участвующего в устранении отказа, их квалификации и обуславливает в среднем не менее 50% времени восстановления электрооборудования. На опробование и включение электрооборудования в работу затрачивается не более 3...10% времени продолжительности отказа. Составляющие времени восстановления электрооборудования не являются величинами постоянными. Это случайные величины по длительности. Следовательно, они имеют средние параметры и характеризуются законами распределения. Функционирование электрического оборудования любых электрических систем состоит из наработки на отказ и отказов. Продолжительности наработок и отказов носят случайный характер. Наработки между отказами определяются надежностью электрооборудования. В каждом из рассматриваемых случаев это вероятностные, случайные величины. На наработку влияют многочисленные факторы, основными из которых являются: качество изготовления электрооборудования; условия окружающей среды при его эксплуатации; неправильность применения по пусковым и рабочим характеристикам и отсутствие надежного ремонтно-профилактического обслуживания. Случайный характер по времени устранения носят и отказы. Их продолжительность определяется трудоемкостью устранения неисправности, квалификацией обслуживающего персонала, уровнем технической оснащенности и системой организации ремонта предприятия. Согласно ГОСТ 27.002-89 отказы делятся на ресурсные, независимые, зависимые, внезапные, постепенные, сбойные, перемещающие, явные, скрытные, конструктивные, производственные, эксплуатационные, де градационные. Каждый вид отказов вызывает неодинаковые последствия как по продолжительности перерывов передачи энергии электрической системой, так и по сложности их устранения. Наработки на отказ и отказы характеризуются средними параметрами и законами распределения. Наработки и отказы электрооборудования системы всегда чередуются в строгой последовательности. Если из системы выделить единицу электрического оборудования, то в качестве математической модели, описывающей его функционирование, можно использовать стационарный независимый поток X (t)

Похожие:

	Доклад к диплому Целью настоящей работы является выбор наилучшей в технико-экономическом смысле схемы развития районной электрической сети при соблюдении...		Курсовая работа по курсу «Экономический анализ» на тему «Экономический... Сводный учет затрат на производство и калькулирование отчетной себестоимости 18
	Реферат по истории науки на тему: История развития теории случайных процессов Теория случайных процессов – одна из наиболее динамично развивающихся математических дисциплин. Безусловно, стремительное развитие...		Работа выполнена в мэи(ТУ) студент кафедры эпп марков Ю. В. Список исполнителей Разработка динамических компенсаторов искажения напряжения с целью повышения надежности электроснабжения”
	Работа выполнена в мэи(ТУ) студент кафедры эпп марков Ю. В. Список исполнителей Разработка динамических компенсаторов искажения напряжения с целью повышения надежности электроснабжения”		Курсовая работа по курсу тэс на тему “Расчет технических характеристик Канала связи
	Курсовая работа на тему : Формирование рынка ценных бумаг в Украине Курсовая работа содержит 38 листов, 2 рисунка, 2 таблицы и было использовано 11 источников		Курсовая работа по дисциплине Электромагнитная совместимость систем... Курсовая работа состоит из 20 с, в которых содержаться: 3 рисунка, 3 таблицы, 6 формул и 4 ссылки на литературу
	Контрольная работа №3 по курсу «Теория систем и системный анализ»		Курсовая работа по дисциплине «Экономическая теория» на тему «Государственное... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Курсовая работа на тему: Информационные технологии управления муниципальной недвижимостью Выписка из образовательного стандарта по учебной дисциплине «Экономическая теория» для студентов, обучающихся по специальностям		Курсовой работы. Составитель: доцент Корляков А. С. Екатеринбург... Курсовая работа самостоятельная работа студента, выполняемая в соответствии с типовой программой учебного процесса по подготовке...
	Повышение надежности защиты от перенапряжений систем электроснабжения... Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Самарском государственном техническом...		Курсовая работа по дисциплине: «Экономическая теория» на тему: «Государственное... Роль государственного регулирования в современной экономике. Структура финансового рынка 3
	Курсовая работа по дисциплине: «Теория проектирования автоматизированных станочных комплексов» На тему: «Проект автоматической системы технологического оборудования для обработки основания гидрораспределителя очистного комбайна...		Курсовая работа является обязательным видом итогового контроля по... Курсовая работа – это первый этап в самостоятельном теоретическом осмыслении материала, накопленного в ходе обучения в университете,...