Выбор, обоснование и перераспределение показатели надёжности проектируемой системы
3.9 Выбор , обоснование и перераспределение показатели надёжности проектируемой системы
При проектировании очень важно правильно выбрать показатели надёжности .
При этом учитывается назначение системы (объекта) ,условия и режимы её работы и ремонтоспособность. Назначение системы определяет область и интенсивность её применения. Информацию об условиях и режимах работы системы используют для количественной оценки влияния факторов окружающей среды на её работоспособность , а также действия нагрузок на пропускную (несущую) способность системы и её элементов. При восстанавливаемости (ремонте) системы выбирают коэффициент готовности и технического использования. Если отказ системы приводит к невыполнению важной задачи , вызывает угрозу для здоровья и жизни людей , то основным показателем надёжности –безопасность , выражаемая в виде наработки на отказ или вероятности безотказной работы.
Если при простое системы после отказа имеем большой ущерб , то необходима хорошая ремонтоспособность и высокая безотказность. Если система подлежит длительному ожиданию работы , то она должна иметь высокие показатели сохраняемости .
Показатели надёжности проектируемой системы должны обеспечивать её нормальные функционирование в течение заданного срока эксплуатации.
Если P1,P2,.....Pn-надёжность подсистемы , отказ каждой из которой даёт отказ системы , то надёжность системы
P=P1P2....Pn (3.148)
При этом требуемая надёжность системы (Pтр): Pтр³P
Рекомендуемые материалы
При повышении надёжности :P³Pтр ,необходимы дополнительные затраты(резервирование или более надёжные элементы)
Методика повышения надёжности P до Pтр сводится к следующему:
1) Надёжности подсистем располагают в неубывающей последовательности
P1 £ P2 £ P3. £...£ Pn (3.149)
2) Каждую из надёжностей P1,P2,...,Pк увеличивают до Pотр ,а надёжности, начиная с Pk+1,.....,Pn остаются неизменными. Номер “k” выбирают из “jmaх”:
(3.150)
где
Pn+1=1 по определению:
Значение Pотр:
(3.151)
При этом :
(3.152)
3.10 Количественные оценки показателей надёжности
Используются при расчёте необходимого резерва ЭС и других расчётах надёжности, базируются на статических показателях.
Таблица 3.3
Тип э/ст | Кв (вынужденного простоя) | tn (сумма продолжительности плановых ремонтов за 1 год),мес |
ГЭС | 0,005 | 0,5 |
ТЭС с поперечными связями | 0,02 | 1,0 |
ТЭС с блоками мощностью, МВт. 100-200 | 0,045 | 1,2 |
300 | 0,055 | 1,4 |
500 | 0,065 | 1,6 |
800 | 0,075 | 1,8 |
1200 | 0,085 | 2,0 |
Таблица 3.4
Наименование объекта | Частота отключений w, 1/год на 100 км | Время восстановления Тв, ч | Частота плановых ремонтов m, 1/год | Продолж. Планового ремонта Тп, ч |
Тр-р с ВН 500кВ | 0,03 | 300 | 1,0 | 60 |
330 | 0,025 | 300 | 1,0 | 50 |
220 | 0,02 | 250 | 1,0 | 40 |
110 | 0,015 | 200 | 1,0 | 30(25) |
35-20 | 0,02 | 150 | 1,0 | 30(20) |
6-10, каб. сеть | 0,005 | 100 | 0,5 | 10 |
6-10, возд. сеть | 0,05 | 100 | 0,5 | 10 |
ВЛ с АПВ напряжением 500 кВ на мет. или ж/б опорах | 0,4 | 20 | 10 | 8 |
330 | 0,5 | 18 | 8 | 8 |
220 | 0,7 | 16 | 6 | 8 |
110 | 1,0 | 14 | 5 | 8 |
35 | 2,0 | 12 | 5 | 8 |
110, на дер. опорах | 0,5 | 10 | 7 | 8 |
35 | 1,2 | 8 | 6 | 8 |
10 | 2,0 | 5 | 4 | 8 |
Кабели 6-10 кВ, в грунте | 3,0 | 40 | 1 | 8 |
6-10 кВ, в блоках | 0,5 | 5 | 1 | 8 |
Для ЛЭП устойчивые отказы (неуспешные АПВ) составляют приблизительно 10-40 %.
Для ВЛ на двух цепных опорах или одно-цепных по 1-ой трассе , для кабельных линии в 1-ой траншее , надо выделять отказы для двух цепей.
Для отказов с простоем 2-х цепей составляет 10-30 % общего числа отказов одной цепи.
Таким образом для двух цепных ЛЭП:
1. частота отказов каждой из цепей
w’=(1-K2л)wл
2. частота отказов для двух цепей
w”=K2лwл
K2л=0,1-0,3-доля отказов Ю приводящих к простою обеих цепей
Для новых серий турбоагрегатов показатели надёжности (табл.1) необходимо умножать на 1,5 в первые 3-4 года.
Для трех обмоточных трансформаторов , автотрансформаторов показатель частоты отключений (поток отказов0обычно увеличивается по сравнению с таб.2 на 20%.
Приведём характеристики основных элементов ЭС:
1. Характеристики надёжности агрегатов электростанций
Таблица 3.5
Показа- тели | ГЭС | ГЭС с поперечными связями | КЭС | АЭС | ||||||
До 100 мвт | >100 мвт | До 100 мвт | >100 мвт | 100 мвт | 200 мвт | 300 мвт | 500 мвт | >550 мвт | 1000 мвт | |
w,1/год Тв,ч | 1 40 | 1 60 | 3 50 | 3 70 | 4 50 | 4 60 | 6 90 | 8 100 | 10 110 | 5 200 |
mтек,1/год | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 |
Ттек,ч | 0 | 0 | 15 | 15 | 20 | 20 | 30 | 50 | 90 | 240 |
mкап,1/год | 0.2 | 0.2 | 0.25 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 1 |
Ткап,ч | 100 | 200 | 700 | 1000 | 700 | 900 | 1100 | 1400 | 2000 | 1100 |
Примечание:mтек,mкап,Ттек,Ткап - частота и длительность текущего и капитального ремонтов.
2.Характеристика надёжности трансформаторов и автотрансформаторов
Таблица 3.6
Номинальное напряжение,кв | Показатели | |||||
w,1/год | Тв,ч | m,1/год | Ткап,ч | mкап,1/год | Ттек,ч | |
10 | 0.005 | 60 | 0.17 | 100 | 2 | 6 |
35 | 0.01 | 50 | 0.17 | 200 | 2 | 10 |
110 | 0.02 | 100 | 0.17 | 300 | 2 | 12 |
150 | 0.02 | 200 | 0.17 | 300 | 2 | 12 |
220 | 0.02 | 200 | 0.17 | 350 | 2 | 14 |
330 | 0.04 | 250 | 0.17 | 350 | 2 | 15 |
500 | 0.03 | 500 | 0.1 | 400 | 1 | 60 |
<500 | 0.03 | 625 | 0.1 | 490 | 1 | 60 |
3.Характеристики надёжности выключателей
Таблица 3.7
ТИП | Номи-нальное напряже-ние,кв | Показатели | ||||||
Воздушные | w, 1/год | wл, 1/год | Тв,ч | mкап,1/год | Ткап,ч | mтек,1/год | Ттек,ч | |
До 20 | 0.04 | 0.04 | 10 | 0.2 | 80 | 2 | 6 | |
35 | 0.04 | 0.08 | 12 | 0.2 | 100 | 2 | 6 | |
110 | 0.05 | 0.1 | 25 | 0.2 | 230 | 2 | 10 | |
150 | 0.06 | 0.13 | 30 | 0.2 | 300 | 2 | 12 | |
220 | 0.06 | 0.15 | 40 | 0.2 | 500 | 2 | 24 | |
330 | 0.07 | 0.2 | 60 | 0.2 | 750 | 2 | 36 | |
500 | 0.08 | 0.2 | 90 | 0.2 | 900 | 1 | 90 | |
<500 | 0.12 | 0.3 | 120 | 0.12 | 1200 | 0.5 | 325 | |
Масляные | 10 | 0.01 | 0.01 | 10 | 0.17 | 30 | 2 | 6 |
35 | 0.01 | 0.02 | 12 | 0.17 | 40 | 2 | 6 | |
110 | 0.01 | 0.03 | 25 | 0.17 | 160 | 2 | 12 | |
220 | 0.01 | 0.07 | 40 | 0.17 | 250 | 2 | 24 |
Примечание:
wл-в цепях ВЛ
w-в остальных случаях
4.Характеристики надёжности воздушных линий
Таблица 3.7
тип | Номинальное напряжение,кв | Показатели | |||
w,1/(год100 км | Тв.ч | mтек,1/год | Ттек,ч | ||
двухцепные | 10 | 1.6/0.4 | 7/20 | 2/4 | 10/10 |
35 | 1.1/0.3 | 7/20 | 3/6 | 12/12 | |
110 | 0.9/0.2 | 4/27 | 4/8 | 12/12 | |
220 | 0.5/0.1 | 2/36 | 5/10 | 12/12 | |
Одноцепные | 10 | 2 | 5 | 2 | 10 |
35 | 1.4 | 9 | 3 | 12 | |
110 | 1.1 | 9 | 4 | 12 | |
220 | 0.6 | 10 | 5 | 12 | |
330 | 0.5 | 12 | 7 | 12 | |
500 | 0.4 | 17 | 9 | 12 | |
<500 | 0.2-0.3 | 20-6 | 10 | 12 |
Примечание :
Значения в числителе для одной цепи ,
В знаменателе – для двух,
mтек-для средних длин ЛЭП.
5.Характеристики надёжности отделений и короткозамыкателей
Таблица 3.8
Номинальное напряжение ,кв | Показатели | |||||
w, 1/год | Тв,ч | mкап, 1/год | Ткап,ч | mтек, 1/год | Ттек,ч | |
110 | 0.02 | 4 | 0.33 | 30 | 2 | 5 |
220 | 0.04 | 4 | 0.33 | 40 | 2 | 6 |
6.Характеристики надёжности сборных шин (на одно присоединение)
Таблица 3.9
Номинальное напряжение,кв | Показатели | |||
w, 1/год | Тв,ч | mтек, 1/год | Ттек,ч | |
10 | 0.005 | 2 | 1 | 1 |
35 | 0.01 | 2 | 1 | 1 |
110 | 0.01 | 2 | 1 | Вам также может быть полезна лекция "1 Земельное законодательство". 2 |
220 | 0.01 | 4 | 1 | 3.5 |