Слайд 1Научный дискурс
(Теория надежности в электроэнергетике)
Лапидус Александр Анатольевич
Lapidus_a_a@mail.ru ;
8-921-358-84-16
кафедра
«Электрические станции и автоматизация энергетических систем»
15.09.16
Занятие 1
Слайд 2Введение
Упражнения – 1 час в неделю
В конце семестра зачёт с
оценкой
2 коллоквиума – в середине семестра и в конце семестра
Слайд 3Содержание курса
1. Определение основных понятий
2. Элементы теории вероятностей
3. Показатели надежности
4.
Вероятностные модели для расчета надежности
5. Методы расчета надежности электро- энергетических установок
Слайд 4Глава 1. Определение основных понятий
1.1. Определение надежности
1.2. Свойства, характеризующие надежность
1.3.
Состояния, характеризующие надежность объектов энергетики
1.4. События, характеризующие надежность объектов энергетики
1.5.
Средства обеспечения надежности объектов энергетики
Слайд 5Глава 2. Элементы теории вероятностей
2.1. Множества
2.2. События
2.3. Вероятность
2.4. Элементы комбинаторики
2.4.1.
Перестановки
2.4.2. Размещения
2.4.3. Сочетания
2.5. Случайные величины и их распределения
2.5.1. Числовые характеристики
распределений
2.5.2. Законы распределения дискретных случайных величин
2.5.3. Законы распределения непрерывных случайных величин
Слайд 6Глава 3. Показатели надежности
3.1. Невосстанавливаемые объекты
3.2. Объекты с мгновенным восстановлением
3.3.
Объекты с конечным временем восстановления
3.4. Показатели надежности электрических сетей и
систем электроснабжения
Слайд 7Глава 4. Вероятностные модели для расчета надежности
4.1. Общие положения
4.2. Последовательное
соединение элементов
4.3. Параллельное соединение элементов
4.4. Последовательно-параллельное соединение элементов
4.5. Метод минимальных
путей и сечений
4.6. Метод декомпозиции
4.7. Марковские модели надежности установок с восстановлением
Слайд 8Глава 5. Методы расчета надежности электроэнергетических установок
5.1. Аналитический расчет надежности
электроснабжения
5.2. Расчет надежности электроснабжения с помощью дерева отказов
5.3. Таблично-логический метод
расчета надежности схем электрических соединений
Слайд 9Литература
1. Гук Ю. Б., Карпов В. В., Лапидус А. А.
Теория надежности. Введение: учеб. пособие. – СПб. : Изд-во Политехн.
ун-та, 2010. – 165 с.
2. Гук Ю. Б., Карпов В. В. Расчеты надежности электрических сетей и систем: Учеб. пособие. – Л. : Изд. ЛПИ, 1990.
3. Гук Ю. Б., Синенко М. М., Тремясов В. А. Расчет надежности схем электроснабжения. – Л. : Энергоатомиздат, 1990.
4. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения : введ. 01.07.90. – М., 1989.
Слайд 10Глава 1. Определение основных понятий
1.1. Определение надежности
Задумаемся, что такое НАДЕЖНОСТЬ
Слайд 11ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
«Надежность
– это свойство объекта
сохранять во времени
в установленных пределах
значения всех параметров,
характеризующих способность
выполнять требуемые функции
в заданных режимах
и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортировки.»
Слайд 12В энергетике:
Надежность – это свойство объекта выполнять заданные функции в
заданном объеме.
Заданные функции – бесперебойное и безопасное снабжение потребителя электроэнергией
требуемого качества
Слайд 131.2. Свойства, характеризующие надежность
Слайд 14Свойства, характеризующие надежность
1. Безотказность – свойство объекта
непрерывно сохранять работоспособное состояние
(РСС) в течение некоторого времени или некоторой наработки.
РСС – когда
значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют нормативам.
Наработка – объем работы объекта (ч, м3, кВтч и т.д.)
Слайд 15Свойства, характеризующие надежность
2. Долговечность – свойство объекта сохранять РСС до
наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Предельное
состояние – когда дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление невозможно или невыгодно.
Слайд 16Свойства, характеризующие надежность
3. Ремонтопригодность – свойство объекта быть приспособленным к
предупреждению и обнаружению причин отказов, к поддержанию и восстановлению работоспособности
путем технического обслуживания, ремонта, замены.
Отказ – переход объекта на более низкий уровень работоспособности.
Отказы – полные и частичные.
Слайд 17Свойства, характеризующие надежность
4. Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей
безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения, транспортировки.
Слайд 18Свойства, характеризующие надежность в электроэнергетике
5. Устойчивоспособность – свойство объекта непрерывно
сохранять устойчивость в течение заданного времени.
Слайд 19Свойства, характеризующие надежность в электроэнергетике
6. Режимная управляемость – свойство объекта
поддерживать нормальный режим посредством управления.
Слайд 20Свойства, характеризующие надежность в электроэнергетике
7. Живучесть – свойство объекта противостоять
возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания
потребителей.
Слайд 21Свойства, характеризующие надежность в электроэнергетике
8. Безопасность – свойство объекта не
допускать ситуации, опасные для людей и окружающей среды.
Безопасность – настолько
важное свойство, что его часто выделяют из понятия надежности.
Слайд 22Категории электроприёмников
по надёжности (ПУЭ, раздел 1.2)
Слайд 241.3. Состояния, характеризующие надежность
Работоспособное – когда объект способен выполнять заданные
функции;
Неработоспособное;
Рабочее – когда объект выполняет заданные функции;
Нерабочее;
Предельное – см. п.
1.2;
Резервное – рабочее состояние объекта, при котором он осуществляет резервирование других объектов;
Зависимый простой – нерабочее состояние работоспособного объекта, возникающее вследствие отключения других объектов или проведения на них работ, требующих отключения данного объекта.
Слайд 251.4. События, характеризующие надежность объектов энергетики
1) Отказ работоспособности
2) Отказ
функционирования
3) Авария
4) Восстановление
Слайд 261.4. События, характеризующие надежность объектов энергетики
1) Отказ работоспособности – переход
объекта на более низкий уровень работоспособности;
2) Отказ функционирования – переход
объекта на более низкий уровень функционирования;
Для объектов, функционирующих не непрерывно отказы функционирования делятся на:
Слайд 272) Отказы функционирования:
Отказ срабатывания –
отказ функционирования, заключающийся в
невыполнении объектом
требуемого срабатывания;
Ложное срабатывание –
отказ функционирования, заключающийся в
срабатывании объекта
при отсутствии требования срабатывания
Излишнее срабатывание –
отказ функционирования, заключающийся в
срабатывании объекта при требовании срабатывания других объектов и отсутствии требования срабатывания данного объекта
Слайд 28События, характеризующие надежность объектов энергетики
3) Авария – переход объекта на
существенно более низкий уровень работоспособности (или функционирования) с серьёзным нарушением
режима работы объекта.
4) Восстановление – повышение уровня работоспособности (или функционирования), которое осуществляется в результате:
а) аварийного, планового, внепланового ремонта;
б) профилактического обслуживания.
Слайд 301.5. Средства обеспечения надежности объектов энергетики
Резервирование – повышение надежности объекта
введением избыточности;
Техническое обслуживание – работы для поддержания исправности или работоспособности
объекта при использовании по назначению, ожидании, хранении, транспортировке;
Ремонт – работы для поддержания или восстановления исправности или работоспособности объекта;
Техническая диагностика – контроль за уровнем работоспособности;
Диспетчерское управление (ручное и автоматическое) – управление режимом энергосистемы и входящих в неё энергетических объектов, осуществляемое в процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии;
Релейная защита и автоматика.