Электроэнергетический факультет Кафедра электроснабжения и эксплуатации электрооборудования Учебная дисциплина

Электроэнергетический факультет
Кафедра электроснабжения и
эксплуатации электрооборудования
Учебная дисциплина
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
РАЗДЕЛ I
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ЛЕКЦИЯ № 3
Методы поиска отказов
электрооборудования систем
электроснабжения
Учебные цели
1.Знать метод последовательных
поэлементных проверок СЭС.
2.Знать метод последовательных
групповых проверок объекта.
3.Знать комбинационный метод
поиска отказов в
электрооборудовании.
Учебные вопросы
Введение
1. Метод последовательных
поэлементных проверок СЭС.
2. Метод последовательных
групповых проверок объекта.
3. Комбинационный метод поиска
отказов в электрооборудовании СЭС.
Заключение
Список рекомендуемой литературы
Основная литература
1. Эксплуатация систем электроснабжения
/ В. Я. Хорольский, М. А. Таранов: СтГАУ.
– Ставрополь: АГРУС, 2013. – 256с.
2. Таранов М. А. Эксплуатация систем
электроснабжения / М. А. Таранов, В. Я.
Хорольский,– Ростов-на-Дону: «Терра»,
2010. – 320с.
3. Электробезопасность эксплуатации сельских
электроустановок / М. А. Таранов, В. Я.
Хорольский, Е. Е. Привалов.
– М.: ФОРУМ: ИНФРА-М. 2014. – 96с.
Список рекомендуемой литературы
Дополнительная литература
1. Задачник по эксплуатации
электрооборудования / В. Я. Хорольский,
М. А. Таранов, Ю. А. Медведько.
– Ростов- на-Дону: «Терра Принт», 2006.
2. Эксплуатация электрооборудования
сельскохозяйственных предприятий /
В. Я. Хорольский, М. А. Таранов, В. Н.
Шемякин – Ставрополь: «АГРУС», 2010.
Введение.
СЭС строят на базе методов поиска
отказов в технических средствах
диагностики (ТСД), являющихся частью
автоматизированных систем управления
(АСУ), которые: контролируют работу;
выполняют поиск отказавшего элемента с
заданной глубиной контроля; дают
количественную оценку параметров;
обрабатывают результаты поиска отказов.
Современной тенденцией в разработке
средств поиска отказов ЭО - создание
универсальных автоматизированных ТСД
на сменных программах для каждого
элемента СЭС.
Универсальные автоматизированные
ТСД пригодны для длительной
эксплуатации всего ЭО систем
электроснабжения промышленных и
сельскохозяйственных объектов.
При эксплуатации оборудования СЭС
применяют методы:
• последовательных поэлементных
проверок;
• последовательных групповых
проверок;
• комбинационный метод поиска отказов
в электрооборудовании.
1. Метод последовательных поэлементных
проверок СЭС.
Метод применяют на основе накопленных
данных по вероятности появления
неисправностей в элементах ЭО и данных
по трудозатратам на проверки.
В качестве критерия оптимальности в
используют минимум отношения:
(1)
где ti – время проверки i-го элемента;
αi – условная вероятность отказа i-го элемента.
При распределении наработки до отказа
по экспоненциальному закону:
(2)
где Qi – вероятность отказа i-го элемента;
n – число элементов.
Проведя анализ ЭО, и определив
отношения ti/αi , их располагают в
порядке возрастания. В этом случае
критерий оптимальности будет иметь
вид:
(3)
Первой проводят проверку, для которой
выполняется условие
.
Достоинство:
оптимизация программы по суммарному
времени проверки.
Недостатки:
• ограниченные возможности его
применения;
• данные о времени поиска отказа
элемента и интенсивностях отказов;
• неопределенность в выборе
последовательности проверок при:
(4)
При равной вероятности появления
неисправностей поиск проводят в
последовательности, определяемой
минимальным временем, затрачиваемым
на проверки.
2. Метод последовательных групповых
проверок объекта.
Метод половинного разбиения
применяют когда нет исходных данных по
надежности элементов.
Сущность метода - участок схемы с
последовательно соединенными,
элементами делится на две равные части
и равнозначно выбирается для проверки
левая или правая часть (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема групповых проверок.
Если в результате проверки правой ветви
окажется, что отказ элемента в левой
ветви, то для локализации отказавшего
элемента левая ветвь делится на два
равнозначных участка. Делят ветви до тех
пор, пока не обнаружат отказавший
элемент. На рисунке 4 отказавший
элемент обнаружен на выходе - блок 6.
Способ эффективен, если нет
сведений о надежности элементов или все
они имеют одинаковую надежность.
На практике известны (справочники
по надежности ЭО) интенсивности
отказов элементов.
Поэтому выбор средней точки для
первой проверки этим способом не будет
оптимальным.
Оптимальным решением по выбору
точки 1-ой проверки (при наличии
данных о надежности элементов), когда
соединение (рисунок 1) делят на две части
с равными суммарными вероятностями
или интенсивностями отказов.
Критерий выбора очередной проверки.
Каждая проверка характеризуется числом элементов, охваченных
проверкой; вероятностью получения
отрицательного результата проверки;
временем проведения проверки.
Предположим, что может отказать только
один элемент и продолжительность
проверок различных групп элементов ЭО
является одинаковой.
В этом случае определение минимального
среднего времени поиска равносильно
определению минимального среднего
числа проверок, необходимых для
обнаружения отказавшего элемента ЭО.
На практике в качестве оптимальной
выбирают проверку, для которой модуль
разности
минимален.
При этом
– вероятность
отрицательного исхода.
Подсчитав значения для всех проверок и
используя предложенный критерий,
выбирают место 1-ой проверки.
Затем схему разбивают на две части и
рассматривают как независимое ЭО.
Для каждого ЭО определяют
коэффициенты отказов их элементов
(сумма должна быть равна 1).
Составляют перечень возможных
проверок и выбирают проверку, для
которой вероятности исходов наиболее
близки к 0,5.
Процесс поиска продолжают до
отыскания неисправного элемента ЭО.
Функциональная схема должна позволять
разделение ЭО на последовательно
соединенные сужающиеся участки с
отказавшим элементом, чтобы исключать
из рассмотрения исправные участки.
Элементы должны быть последовательно
соединены между собой.
Метод не применяют для сложных
устройств в целом. Наилучшие
результаты дает в этом случае метод
комбинационного поиска.
3. Комбинационный метод поиска отказов
в электрооборудовании СЭС.
Сущность метода - при отыскании
неисправного элемента ЭО проводят
проверку определенного набора
параметров и по комбинации параметров
«не норма», устанавливают номер
отказавшего элемента.
Проверку каждого параметра выполняют
в виде «теста» - ряда элементарных
операций, в состав которых входят:
•подача заданного входного воздействия;
•коммутация цепи;
•измерение реакций в контрольных
точках.
Проведение каждого теста
характеризуется стоимостью и временем
выполнения проверок.
При данном методе истинное состояние
ЭО определяют после применения всех
тестов заданной совокупности (не важен
порядок их проведения).
Для обоснования использования метода
поиска необходимо установить:
•достаточность набора проверок
параметров для определения
неисправного элемента;
•нельзя ли сократить число измеряемых
параметров;
•если данного набора параметров
недостаточно, то какие параметры
необходимо еще добавить, чтобы
осуществить полный контроль.
В основу метода положен аппарат алгебры
логики и теории информации.
Использование метода эффективно при
автоматическом контроле, когда в ЭВМ
включают решающее устройство и на
основе совокупности состояний «норма»
или «не норма» определяют отказавший
элемент и с указанием его номера.
Поиск можно осуществлять и вручную, но
для этого необходимо иметь специальную
таблицу.
Достоинство комбинационного метода
диагностики ЭО - простота логической
обработки результатов.
Недостатки:
• большое число обязательных проверок;
• трудности применения при числе
отказов больше двух.
ВЫВОДЫ.
Метод последовательных групповых
проверок используют при
последовательном соединении
функциональных элементов.
Метод последовательных поэлементных
проверок применяют часто, но время
поиска при его реализации значительно.
Комбинационный метод удобен для
анализа схем управления ЭО, но трудно
реализуем при одновременном числе
отказов больше двух.
На практике комплексно используют
различные способы поиска на уровне:
• систем – комбинационный метод;
• блоков – метод последовательных
групповых проверок;
• отдельных узлов – метод
последовательных поэлементных
проверок.
Введение.
Введение.