Повысить надежность элементов ЭУ можно следующим образом:
1. Методы, связанные с рациональной компоновкой схемы РУ, режимов работы ЭУ и числа ее элементов.
2. Методы, защищающие элементы ЭУ от вредного воздействия различных факторов (напряженность электромагнитного поля, корона, вибрации, удары, тепло, влага, ошибочные действия обслуживающего персонала и т.п.).
3. Методы, связанные с увеличением безотказности элементов и деталей ЭУ.
4. Методы, основанные на отбраковке ненадежных элементов при выходном и входном контроле.
5. Методы предупреждения (прогнозирования) отказов ЭУ.
6. Методы резервирования.
Остановимся подробнее на последней группе методов.
Резервирование – одно из основных средств обеспечения заданного уровня надежности (особенно безотказности) объекта при недостаточно надежных элементах. Цель резервирования – обеспечить отказоустойчивость объекта в целом, т.е. сохранить его работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов данного объекта. Различают следующие виды резервирования: временное, информационное, функциональное, нагрузочное и структурное.
Временное резервирование – резервирование с применением резервов времени. Создается за счет повышения производительности объекта, инерционности его элементов и т.п.
Информационное резервирование – резервирование с применением резервов информации. Применяется в объектах, где возникновение отказа приводит к потере или искажению некоторой части обрабатываемой или передаваемой информации. Избыток информации позволяет в той или иной степени компенсировать эти потери или устранять возникающие искажения.
Функциональное резервирование – резервирование с применением функциональных резервов. Характерно для многофункциональных объектов. Возможны случаи его использования: либо отказ многофункционального элемента позволяет далее использовать его в данном объекте для других целей, либо такой элемент в случае отказа другого элемента данного объекта принимает на себя выполнение функций отказавшего элемента в дополнение ксвоим основным функциям.
Нагрузочное резервирование – резервирование с применением нагрузочных резервов. Заключается в использовании резервов мощности на различных видах электростанций при дефиците мощности в период максимальной нагрузки на энергопотребляющих объектах.
Структурное резервирование – резервирование с применением резервных элементов структуры. Используют для повышения надежности объектов путем введения дополнительных элементов, например, для потребителей электроэнергии первой категории Резервирование, при котором резервные элементы присоединены косновным в течение всего времени работы и функционируют одновременно, называется постоянным.
Постоянное резервирование в простейшем случае представляет собой параллельное соединение элементов без переключающих устройств. Параллельная работа элементов представлена на рис. 2.12. Элементы 1 и 2 работают параллельно на один потребитель. В случае отказа любого из них второй продолжает работу, отказавший элемент восстанавливается и включается в работу. Если оставшийся работоспособным элемент откажет раньше, чем восстановят отказавший, наступает отказ объекта и восстанавливаются оба элемента. Иногда на один потребитель работают более двух элементов. По такой схеме резервируют, например, работу генераторов мощных электростанций.
Резервирование, при котором резервные элементы замещают основные после их отказов, называется резервированием замещением.
На рис. 2.13,а показана схема резервирования замещением. В случае отказа рабочего элемента 1 включается резервный элемент 2, который обычно полностью обеспечивает потребитель, а отказавший элемент восстанавливается.
| Рис. 2.12. Паралельная работа элементов |
Рис. 2.13. Схема резервирования замещением
| Рис. 2.14. Схема скользящего резерва |
Число резервных элементов, приходящихся на один основной элемент, определяется кратностью резервирования m (рис.2.13.б), которое может быть целым и дробным. При целой кратности резервирования за основным элементом закреплен один или несколько резервных элементов. Если за основными элементами резервные не закреплены, то имеет место дробное резервирование. На рис. 2.14 показана схема скользящего резерва двух одновременно работающих элементов 1 и 3. При отказе одного из них включается резервный элемент 2, который заменяет отказавший. В случае отказа двух элементов потребитель обеспечивается частично. По такой схеме работают генераторы электростанций.
