Пример расчета

В качестве примера приведем расчет для схемы, показанной на рис. 5.1, с тремя характерными случаями поочередного преднамеренного отключения следующих элементов: выключателя В1, трансформатора Т1, кабельной линии КЛ2.

Рис. 5.1 Принципиальная схема

Для удобства расчетов заменим принципиальную схему на рис. 5.1, на элементную с соответствующими надежностными параметрами, которая представлена на рис. 5.2.

Рис. 5.2 Элементная схема после преобразования схемы на рис. 5.1

Выделим участки с последовательно соединенными элементами пунктирными линиями в эквивалентные блоки и обозначим их 20, 21, 22 в последовательности сверху вниз, слева направо.

Определяем вероятности отказов участков с последовательно - соединенными элементами, выделенные пунктирной линией, как эквивалентные по надежности в соответствии с изложенной методикой. Система будет иметь пять таких участков (блоков).

Заменим последовательно соединенные элементы В1, Л1 и Р1 на элемент №20 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Для правильного ввода формул соблюдайте следующие правила:

а) редактирование формулы осуществляется в строке формул или непосредственно в ячейке при помощи клавиши F2 или двойного нажатия на левую кнопку мыши,

б) ввод формулы осуществляется только в ячейку белого цвета,

в) ввод формулы осуществляется со знака “=”,

г) все символы необходимо вводить на английском языке и заглавными буквами.

Заменим последовательно соединенные элементы Р3, Т1, В3, КЛ1, Р5, Т3 на элемент №21 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Заменим последовательно соединенные элементы Р4, Т2 на элемент №22 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Заменим последовательно соединенные элементы В4, КЛ2, Р6, Т4 на элемент №23 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Заменим последовательно соединение элементы В5, КЛ3, Р7, Т5, Р9 на элемент №24 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

В результате проведенных преобразований расчетная схема упростится до вида представленного на рис 5.3.

Рис. 5.3 Эквивалентная схема после преобразования схемы на рис. 5.2

Заменим параллельно соединение элементы №23, №24 на элемент №26 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Рис. 5.4 Эквивалентная схема после преобразования схемы на рис. 5.3

Заменим последовательно соединение элементы №22, №26,Р8 на элемент №27 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Рис. 5.5 Эквивалентная схема после преобразования схемы на рис. 5.4

Заменим параллельно соединение элементы №21, №27 на элемент №28 с эквивалентными параметрами:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Рис. 5.6 Эквивалентная схема после преобразования схемы на рис. 5.5

Следующим шагом является определение показателей надежности системы в целом с учетом преднамеренного отключения указанных в задании элементов.

В первом случае в рассматриваемом примере следует учесть влияние преднамеренного отключения выключателя В1, входящего в эквивалентный элемент 20. Электрическая цепьВ1 - Л1 - Р1 не резервируется. При выводе в ремонт В1 электроснабжение узла нагрузки А прерывается на время преднамеренного отключения t_ПВ1. Тогда

Эквивалентная формула для ввода в ЭВМ выглядит следующим образом:

Во втором случае необходимо учесть влияние преднамеренного отключения трансформатора Т1, входящего в эквивалентный элемент 21. Для этого определим коэффициент К_П изменения вероятности за счет возможного наложения аварии оставшейся части схемы на преднамеренное отключение Т1. Определим вероятность отказов и интенсивность отказов оставшейся части схемы (после исключения Т1 и эквивалентного элемента 21):

Эквивалентные формулы для ЭВМ:

Определим эквивалентное время восстановления оставшейся части схемы:

Определим понижающий коэффициент К_П:

Заменим последовательно соединенные элементы 20 и 28 эквивалентными элементами, характеризующими систему в целом, параметры которой определятся как:

 

 

Эквивалентные формулы для ЭВМ:

В третьем случае необходимо учесть преднамеренное отключение кабельной линии КЛ2, входящей в 23 - й эквивалентный элемент. Для учета влияния преднамеренного отключения вводиться понижающий коэффициент К_п, который определяется по выше приведенной формуле, в которую входит эквивалентное время восстановления tвэ оставшейся части схемы после вывода в ремонт КЛ2. Это время определяется по эквивалентным параметрам оставшейся части схемы q_В и λ_В, которые в данном случае определяются:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

Рис. 5.7 Результирующая эквивалентная схема системы электроснабжения

Заменим последовательно соединение элементы №20, №28 эквивалентным элементом, характеризующим систему в целом с учетом преднамеренного отключения:

Эквивалентными формулами для ввода в ЭВМ являются:

В каждом варианте следует рассчитать недоотпуск электроэнергии по выражению:

После ввода всех выше приведенных формул результаты подсчитываются и выводятся автоматически, например:

Поток отказа системыlс=1,923428,1/год

Эквивалентное время восстановления оставшейся части схемы после преднамеренного отключения заданного элемента t_вэ=29.36679,час

Коэффициент понижения надежности системы в связи с преднамеренным отключением заданного элементаК_п=0.184792

Средняя вероятность отказового состоянияq_с=0.006422, вероятность

Среднее время восстановления системы t_вс=29.24972,час

Среднее время безотказной работы системы t_с=0.519905,год

Недоотпуск энергии DЭ=3825.661, мВт∙час