Анализ надежности с помощью блок-схем

Опыт эксплуатации систем электроснабжения показывает, что наименее надежными элементами среди всего электрооборудования являются линии электропередач. Поэтому в некоторых случаях, в особенности когда не требуется точной оценки показателей надежности, бывает достаточным при определении надежности системы учитывать отказы и плановые ремонты одних только линий электропередач. В этих случаях для расчетов наиболее удобно использование блок-схем.

Для составления блок-схемы линии замещаются блоками, связанными между собой таким же образом, как и в исходной схеме, а все источники питания объединяются в один узел. Таким образом, все линии, представленные блоками, включены между 2-я общими точками, одна из которых соответствует шинам источников питания, а вторая - шинам потребителей (рис.4.1)

 

Рис.4.1 Использование блок-схем для расчета надежности схем электроснабжения

а)- исходная схема электрической сети;

б)- блок-схема электрической сети.

Дальнейшие операции сводятся к постепенному преобразованию последовательно или параллельно включенных блоков к единому эквивалентному, включенному между шинами источника питания и шинами потребителя (рис.4.2)

 

 

 

Рис.4.2 Преобразование схемы к эквивалентному блоку

 

Расчетные значения показателей надежности эквивалентного блока и являются показателем надежности исходной схемы электроснабжения.

Преобразование к эквивалентному блоку несколько усложняется, если в схеме имеются замкнутые контуры. В этом случае блок-схема будет содержать перемычки между параллельными ветвями (рис.4.3)

 

Рис.4.3 Блок-схема электрической сети с замкнутыми контурами.

 

В этом случае расчет разбивается на 2 этапа: рассчитывается схема, в которой нет блока в перемычке, а затем схема, в которой перемычка вообще отсутствует (рис.4.4)

 

Рис.4.4 Расчет блок-схем с перемычками

а)- схема без блока в перемычке;

б)- схема без перемычки.

 

 

По полученным показателям надежности этих схем (, ТВС, , ТВД) и коэффициентам вынужденного и планового простоев блока перемычки (КВi, КПi) определяются показатели надежности схемы:

 

(4.10)

 

 

(4.11)

где - коэффициент, учитывающий возможность проведения плановых ремонтов в периоды с благоприятными климатическими условиями.

Для последовательно соединенных элементов показатели надежности и плановых ремонтов определяются по выражениям

 

(4.12)

 

(4.13)

 

(4.14)

 

(4.15)

 

Для 2-х параллельно включенных элементов определяются только показатели надежности эквивалентного блока. Показатели плановых простоев не определяются, так как одновременные плановые простои считаются недопустимыми, а вероятность возникновения подобных ситуаций пренебрежимо мала. Показатели надежности в этом случае определяются как:

 

(4.16)

 

(4.17)

где TBij- средняя длительность одновременного вынужденного простоя.

 

(4.18)

 

 

Контрольные вопросы:

 

1. Метод приведенных затрат с учетом надежности применительно к разным уровням проектирования.

2. Метод блок-схем. Преобразование различных схем электроснабжения к эквивалентному блоку.

3. Особенности расчета и показатели надежности схем с замкнутыми контурами.