Черуканов А.С. 652 гр. ВКР (1217170), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Анализ динамики числа отказов элементов контактной сети показал, что грузооборот и проводимая модернизация контактной сети на участке оказывают огромное влияние на изменение количества отказов.

На круговой диаграмме (рисунок 1.3) по данным таблицы 1.2 изображено процентное соотношение отказов контактно сети по месту их возникновения.

Рисунок 1.3 – Круговая диаграмма

отказов контактной сети

по месту их возникновения

Из диаграммы видно, что подавляющее число отказов связано с проводами и тросами контактной сети: пережог, обрыв, разрегулировка. К причинам таких повреждений относятся перегрев питающих и соединительных зажимов, короткие замыкания на ЭПС, соприкосновения токоведущих и заземляющих частей, коррозия тросов, дефекты проводов, усталость материалов вследствие износа, сложные погодные условия и др.

По данным таблицы 1.2 на рисунке 1.4 был построен график изменения числа отказов проводов и тросов контактной сети в Ружинской дистанции электроснабжения за 2008-2016 гг.

Рисунок 1.4 – График числа отказов проводов и тросов контактной

сети в Ружинской дистанции электроснабжения за 2008-2016 гг.

Основными причинами пережогов проводов вне мест секционирования являются короткие замыкания на ЭПС, опускание токоприёмников под нагрузкой, начало движения мощных электровозов. В местах секционирования такие отказы возникают, чаще всего, в моменты следования или остановки на них ЭПС (когда имеет место большая разница напряжения на смежных секциях). Часто причинами обрывов проводов являются нарушения габарита ЭПС, дефекты стыковых зажимов, дефекты провода, ошибки при монтаже.

Пережоги и обрывы проводов контактной сети приводят к достаточно обширным повреждения (в особенности, когда сопровождаются изломом токоприёмника локомотива), на восстановление которых уходит около 2,5-3 часов. Это приводит к длительным задержкам в движении поездов, что, в свою очередь, становится причиной больших экономических потерь.

Следующими по популярности видами отказов на участке Бурлит – Спасск Дальний являются пробои, перекрытия и механические разрушения изоляторов. Пробои изоляторов происходят по причине низкого качества изделий (трещины, полости, внутренние дефекты и др.), а также при возникновении этих дефектов у качественных образцов в ходе их эксплуатации (удары, работа на изгиб). Причинами перекрытия изоляторов могут стать неблагоприятные погодные условия (дождь, туман) или осевшие на поверхности изоляторов загрязнения. Механические разрушения происходят по причине коррозии металлических элементов изоляторов или при работе изоляторов растяжение и изгиб.

В равных долях процентного соотношения на диаграмме (рисунок 1.3) находятся разрушения деталей контактной сети и нарушения работы разъединителей. Причинами разрушения деталей контактной сети становятся, чаще всего, усталость и механический износ металла, а также брак в изготовлении и ошибки в ходе монтажа. Неисправности разъединителей можно разделить на отказы приводного механизма, токопроводящих частей и изоляторов. Причинами выход из строя разъединителей (например, заклинивание ножей) могут служит неблагоприятные погодные условия (обледенение ножей в месте контакта), искривление ножей (вследствие ударов при замыкании), а также коррозия металла.

Таким образом, всё вышесказанное указывает на то, что контактная сеть всегда была, и остаётся день, наиболее уязвимым элементом в системе тягового электроснабжения железных дорог. Именно нарушения нормальной работы контактной сети в подавляющем большинстве случаев приводит к задержке поездов и экономическому ущербу. Следовательно, в условиях роста грузооборота возникает необходимость разработки мероприятий по усилению устройств контактной сети. Однако, прежде чем приступить к разработке таких мероприятий, необходимо выявить тенденцию изменения количества отказов для прогнозирования их числа в дальнейшем. Это можно сделать с помощью метода тренда.

2 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ТРЕНДА

Прогнозирование – это деятельность, направленная на выявление закономерности изменения параметра или группы параметров в перспективе дальнейшего развития данного процесса. Конечным результатом прогнозирования является прогноз, представляющий собой предполагаемые результаты, которых достигнет изучаемый параметр с течением времени. На основе прогноза появляется возможность предупредить нежелательные последствия изменения рассматриваемого явления [3].

Прогнозы подразделяются на несколько видов:

• по временному объёму: краткосрочные, среднесрочные, долгосрочные, дальнесрочные;

• по масштабу: частные, отраслевые, глобальные и прочее;

• по степени ответственности: личные, на уровне предприятия, на государственном уровне и другие.

На точность прогноза оказывает влияние ряд факторов:

• количество верных (истинных) исходных данных;

• временной интервал (период) сбора данных;

• свойства объекта (системы), которые подвергаются прогнозированию;

• методика и сторона подхода прогнозирования.

Основные методы, по которым производится прогнозирование:

• статистические методы (например, метод тренда);

• методы моделирование (например, КОРТЭС);

• интуитивные (опытным экспертом без применения технических средств).

В рамках данного дипломного проекта необходимо произвести оценку тенденции изменения количества отказов устройств контактной сети на рассматриваемом участке с помощью метода тренда.

Основная тенденция, или тренд, – расчётная спрямлённая кривая изменения показателя, строящаяся путём математической обработки данных на основе динамических рядов. В общем смысле, с математической точки зрения, тренд представляет собой направленность изменения параметров, определяемую посредством обработки данных и установления на основе полученных данных тенденции спада или роста.

Временной ряд – это последовательность упорядоченных во времени числовых значений показателей, которые характеризуют состояние и изменения рассматриваемого явления. Важнейшим условием правильного формирования временных рядов является сопоставимость уровней, образующих ряд. Уровни ряда, подлежащие изучению должны быть однородны по содержанию и учитывать существо изучаемого явления и цель исследования [3].

В данной работе изучается динамика повреждений и отказов элементов контактной сети на Ружинской дистанции электроснабжения за период 2008-2016 гг. Полученные результат позволят проследить тенденцию повреждений контактной сети за указанный временной период.

2.1 Прогнозирование отказов контактной сети на участке Бурлит – Спасск Дальний за период 2008-2018 гг. прямолинейной трендовой моделью

Тренды могут быть описаны различными уравнениями: линейным, логарифмическим, степенным и так далее. Самым простым типом линии тренда является прямая линия, описываемая линейным уравнением тренда:

(2.1)

где – лишённые колебаний (выровненные) уровни тренда для выбранного периода лет; – средний выровненный уровень для момента времени, который принят за начало отсчёта (когда ); – средняя величина изменения уровней ряда за единицу времени; – номера моментов времени уровней временного ряда [3].

Методикой оценки параметров тренда является метод наименьших квадратов, дающий оценку параметров, отвечающих принципу максимального правдоподобия: сумма квадратов отклонений фактических уровней от тренда (выровненных по уравнению уровней тренда) должна быть минимальной [3].

Вычисление параметров и , описанных уравнением (1.1), осуществляется по методу наименьших квадратов как первые частные производные, приравненные к нулю.

После преобразований получаем два уравнения метода наименьших квадратов для прямой линии:

; (2.2)

, (2.3)

где .

Для того, чтобы рационализировать расчёт, начало отсчёта переносится в середину ряда. При этом половина номеров станет отрицательными числами, а другая половина – положительными. Таким образом, их сумма станет равной нулю. В этом случае образованная формулами (2.2) и (2.3) система примет форму уравнений с двумя неизвестными в каждой из них. Выглядеть результат преобразований будет следующим образом:

; (2.4)

. (2.5)

Выразим из данной системы параметры и :

; (2.6)

. (2.7)

Расчёт линейного тренда приведён в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Расчёт прямолинейного тренда повреждений устройств контактной сети на Ружинской дистанции электроснабжения за период 2008-2016 гг.

Продолжение таблицы 2.1

где – это количество повреждений элементов контактной сети на рассматриваемом участке Дальневосточной железной дороги (ДВЖД), приведённое в таблице 1.1, – период изменения уровня, год.

Проведём расчёт произведения для момента времени :

повреждений.

Разность между исходными данными повреждений и полученными при расчёте данными тренда:

, (2.8)

Для момента времени :

Характеристики

Список файлов ВКР