Статья:

Характеристики надежности электрооборудования и систем электроснабжения

Конференция: XLV Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Рочагов В.О., Плюснин А.О. Характеристики надежности электрооборудования и систем электроснабжения // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XLV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(45). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/5(45).pdf (дата обращения: 20.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Характеристики надежности электрооборудования и систем электроснабжения

Рочагов Владимир Олегович
магистрант, Рязанский государственный радиотехнический университет, РФ, г. Рязань
Плюснин Андрей Олегович
магистрант, Рязанский государственный радиотехнический университет, РФ, г. Рязань
Анисимов Владимир Федорович
научный руководитель, канд. техн. наук, доц., Рязанский государственный радиотехнический университет, РФ, г. Рязань

 

Электроэнергетика реализует потребности в электроэнергиии производственной и социальной сферы. Эффективность энергетики оценивается, надежностью и экономичностью работы энергообрудования. А надежность энергообрудования непосредственно обусловлена грамотной эксплуатацией. Высококвалифицированный специалист должен знать и понимать основные методы теории надежности, теории массового обслуживания, способы комплектования и диагностирования энергоустановок. На основании этих знаний формируются принципы построения эффективных систем технического обслуживания и ремонта, а также основы организации и управления эксплуатацией энергооборудования.

В процессе эксплуатации оборудование переходит многократно из одного состояния в другое, как показано на рис. Первое и второе состояния определяются технологическими особенностями оборудования. Например, в сельском хозяйстве, наряду с круглогодичным использованием, часто наблюдается сезонная занятость. Продолжительность хранения и использования достаточно точно определяется производственными характеристиками оборудования[1].

 

Рисунок 1. Модель состояния оборудования

 

Частота перехода оборудованы из второго в третье состояние и продолжительность пребывания в ремонте заранее неизвестны. Также нельзя сразу определить частоту перехода в четвертое состояние. Но без этих данных нельзя организовать рациональное техническое обслуживание или ремонт. Такие сведения позволяют получить методы теории надежности. Во всех сферах деятельности и общения у человека возникает потребность оценить успешность своих действий или применения технических средств. В таких ситуациях возникает интуитивное представление о надежности как об уверенности в осуществлении своих замыслов, о стабильности взаимосвязей и другие различные понятия «надежности». Наука о надежности исключает произвольные толкования, заменяя их четкими понятиями, определениями, и устанавливает количественное описание свойств надежности. Надежность – 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 и транспортировки (ГОСТ 27.002-83). Можно сказать, что надежность характеризует способность объекта сохранять свои первоначальные качества в процессе эксплуатации. Теория надежности возникла на стыке ряда научных дисциплин: теории вероятностей и случайных процессов, математической логики, технической диагностики и др. Она изучает закономерности изменения показателей качества объектов с течением времени, а также физическую природу этих изменений, В теории надежности изучение сложного явления изменчивости осуществляется путем использования идеализированных понятий о состояниях, свойствах и событиях и т.п. Приближенная замена реальных явлений и объектов идеализированными моделями позволяет установить количественные связи между интересующими показателями и определить эти показатели с достаточной для практики точностью.[3].

Способность объекта выполнять требуемые функции оценивается несколькими состояниями, в пределах которых параметры объекта остаются постоянными:

· Исправность – состояние объекта, при котором он соответствует всем установленным требованиям.

· Неисправность – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из указанных требований.

· Работоспособность – состояние соответствия установленным требованиям тех параметров, которые характеризуют способность выполнять указанные функции.

· Неработоспособность – состояние, при котором хотя бы один параметр работоспособности не соответствует установленным требованиям.

·     Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима по условиям безопасности или нецелесообразна по экономическим критериям.

· Центральным понятием теории надежности служит отказ – событие, заключающееся в потере работоспособности, т.е. переход из работоспособного в неработоспособное состояние. Различают внезапные и постепенные, полные и частичные отказы.

· Внезапные отказы наступают неожиданно, мгновенно из-за внезапной концентрации нагрузки или аварийной ситуации.

· Постепенные отказы возникают под действием постепенного изменения свойств объектов, старения или износа деталей.

· Полный отказ приводит к полной потере работоспособности, а частичный – лишь к утрате отдельных функций объекта.

Объект (в теории надежности) - предмет определенного целевого назначения, в жизненном цикле которого выделяют стадии проектирования, изготовления и эксплуатации. Объектом может быть система или элемент.

Система – это совокупность взаимосвязанных устройств, предназначенная для самостоятельного достижения некоторой цели.

Элемент – часть системы, которая способна выполнять некоторые локальные функции системы.

Представление объекта в виде системы или элемента зависит от постановки задачи и является условной процедурой. Например, при изучении надежности парка электрооборудования предприятия электропривод рассматривается как элемент, а в других случаях он рассматривается как система, в которой выделяется ряд элементов (пусковая аппаратура, устройство защиты, двигатель и т.д.).

В свою очередь элементы и системы, допускающие восстановление работоспособности после отказа, называют восстанавливаемыми, а в противном случае – невосстанавливаемыми (неремонтируемыми). К первому виду относят, например, трансформаторы и двигатели, а ко второму – электроосветительные лампы и трубчатые нагреватели. Таким образом, элементы (системы), изучаемые в теории надежности, имеют три главных признака, характеризующих: природу отказов (внезапные и постепенные); виды отказов по их последствиям (полные и частичные); приспособленность к ремонту (ремонтируемые и неремонтируемые) [2].

В зависимости от сочетания этих признаков элементы (системы) разделяют на простые и сложные. Простым принято считать такой элемент, который имеет внезапные, полные отказы и является неремонтируемым. Сложный элемент имеет наряду с перечисленными и ряд дополнительных признаков, т.е. он имеет внезапные и постепенные отказы (или только 6 постепенные), отказы могут быть частичными, их последствия могут устраняться в процессе ремонта.

При изучении надежности объекта как способности сохранять свои параметры в процессе эксплуатации возникает необходимость оценивать стабильность этих параметров на разных этапах эксплуатации, приспособленность к ремонту и ряд других признаков. Поэтому надежность является сложным, комплексным свойством и включает ряд более простых свойств (в отдельности или в определенном сочетании):

· безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени;

· долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность объекта до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта;

· ремонтопригодность – приспособленность к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов (повреждений), к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов;

· сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности во время хранения или транспортировки;

· устойчивость – способность объекта переходить при различных возмущениях от одного устойчивого режима к другому;

· живучесть – свойство системы противостоять крупным возмущениям, не допуская развития аварий.

На практике различают конструктивную и эксплуатационную надежность. Первая из них характеризует свойства объекта, заложенные при его проектировании и изготовлении. Эти свойства иногда называют номинальной надежностью, которая определяет способность к стабильному функционированию в типовых (номинальных) условиях эксплуатации.

Под эксплуатационной понимается надежность, наблюдаемая в условиях эксплуатации с учетом всей совокупности воздействий: дестабилизирующие факторы окружающей среды, реальные режимы использования, качество технического обслуживания и ремонтов.

Задачи эксплуатационной надежности приобрели большую актуальность в связи с тем, что многие виды электрооборудования энергетических предприятий, имея достаточно высокие показатели конструктивной надежности, по эксплуатационным показателям не отвечают требованиям производства.

 

Список литературы:
1. Апалонский С.М. Надежность и эффективность электрических аппаратов [Текст]: учеб. пособие / С.М. Апалонский, Ю.В. Куклев. – М.: изд. Лань, 2011. – 296 с.: ил. – 500 экз. – ISBN5-7399-0016-6.
2. Кузнецов Н.Л. Надежность электрических машин [Текст]: учеб.пособие / Н.Л. Кузнецов. – М.: изд. Дом МЭИ, 2012. – 432с. ил. – 1000 экз. – ISBN 5-903072-0. 
3. Разгильдяев Г.И. Надежность электромеханических систем [Текст]: учеб.пособие / Г.И. Разгильдяев. – Кемерово: Куз ГТУ, 2011. – 157с.: ил. – 150 экз. – ISBN 5-285-04387-8.