книги из ГПНТБ / Загайнов, Н. А. Повышение эффективности и надежности оборудования электроснабжения городского электрического транспорта
.pdfЦЕНТРАЛЬНОЕ ПРАВЛЕНИЕ НТО КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА И БЫТОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
ПОВЫШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ГОРОДСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ТРАНСПОРТА
«ТРАНОПОРТ» 1974
ЦЕНТРАЛЬНОЕ ПРАВЛЕНИЕ НТО КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА И БЫТОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Н. А. ЗАГАЙНОВ, Т. И. ЛАПТЕВА
ПОВЫШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
И НАДЕЖНОСТИ
ОБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ГОРОДСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ТРАНСПОРТА
МОСКВА «ТРАНСПОРТ^ 1974
УДК 625.282.004Д.013-656.212.5.003
“’’ґ’-'С. г
Ч«-;. -.
2
ОТ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРАВЛЕНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА
КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
ИБЫТОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Внастоящей брошюре обобщены опыт определения
количественных показателей надежности и эффективно
сти систем электроснабжения и основного оборудования
тяговых подстанций городского электрического транс
порта, а также даны рекомендации путей и средств по вышения надежности, обеспечивающих наиболее эффек тивное их использование.
Проблемы . оценки надежности электротехнического оборудования и систем электроснабжения связаны с ре шением ряда теоретических и практических задач. Например, для обеспечения бесперебойного электро
снабжения необходима иметь некоторый запас надежно
сти, предусматривая различного рода резервирование.
Но с повышением надежности связано увеличение стои
мости оборудования и системы в целом, с другой сторо ны, увеличение стоимости может быть в некоторой мере
оправдано уменьшением потерь, связанных с наруше нием бесперебойной работы системы электроснабжения
и проведением ряда профилактических мероприятий.
Практические рекомендации целесообразности при менения одной или нескольких мер повышения надежно
сти, а также получаемый при этом выигрыш можно
оценить только после определения количественных ха рактеристик надежности. Поэтому в рекомендациях нашли отражение существующие методы оценки надеж-
1* 3
ности, позволяющие проводить расчеты как для отдель ных функциональных узлов и элементов, так и для всей
системы электроснабжения в целом. Здесь же рассмот
рены способы определения оптимальной (с точки зрения
надежности) периодичности профилактических меро приятий, излагается сущность взаимосвязи стоимостных показателей и эффективности применения новой техни
ки Ии |
.проектируемых систем. |
|
канд. техн, |
наук |
|||
Брошюру |
написали |
члены НТО: |
|||||
Т. |
Лаптева |
(раздел I |
и |
часть раздела |
III) и |
канд. |
|
техн, наук Н. А. Загайнов |
(раздел |
II и |
часть |
раз |
|||
дела III). |
|
|
|
|
|
|
|
Зам. председателя ЦНТО коммунального хозяйства и бытового обслуживания
Μ. Фрумкин
I.ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ И СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.Основные критерии надежности и соотношения между ними
Под надежностью понимается свойство системы
(элемента) выполнять все заданные функции в некото рых условиях эксплуатации в течение определенного времени при сохранении параметров в заранее установ ленных пределах. Мерой количественной оценки надеж ности служит показатель надежности. Надежность
систем электроснабжения, а также отдельных их узлов
иэлементов в принципе можно определить множеством
количественных показателей (ГОСТ 13216—67, 13377—
67). Однако практически целесообразно исходить из ми
нимального их количества.
При определении минимума показателей следует
учитывать основные факторы, характеризующие реаль
ные условия функционирования системы или установки,
ифакторы оценки последствий отказа. Под отказом по нимается событие, заключающееся в полной или частич ной утрате системой (элементом) работоспособности.
Отказы как случайные события могут быть независимы
ми или зависимыми. Если отказ какого-либо элемента в
системе не является причиной отказа других элементов, то такой отказ будет событием независимым. Если же
отказ одного элемента появился или вероятность его
2. Зак. 3218 |
5 |
появления изменилась при отказе других элементов, то
отказ будет событием зависимым.
По характеру проявления отказы могут быть внезап |
|
ными и постепенными. Внезапные отказы |
проявляются |
в результате резкого (катастрофического) |
изменения ос |
новных параметров элемента (системы) под воздейст
вием одного или нескольких случайных факторов, свя
занных с нарушением рабочих режимов или условий ра
боты, внутренними дефектами элементов, ошибками об
служивающего персонала и т. п.
Плавное изменение параметров в результате старе
ния или износа элементов ведет к постепенным отказам.
Следует заметить, что разделение на внезапные и по
степенные отказы носит условный характер, поскольку
появлению внезапных отказов предшествуют также скрытые изменения свойств элементов, которые не всег да удается обнаружить.
Весьма важным показателем надежности системы или элементов с точки зрения отказов является интенсив
ность отказов, определяемая числом отказов в единицу
времени, отнесенным к среднему числу элементов, ис
правно работающих в данный отрезок времени, т. е.
где Лиж— число отказавших |
изделий за промежуток |
||
|
времени; |
|
|
∆i — интервал времени; |
|
||
|
|
ni-ι ∙φ∙ ni |
|
где ni-ι; |
|
∆nX |
9 |
|
|
2 |
|
ni— |
число исправно работающих элементов в |
||
|
|
|
|
начале («і-і) и конце (n2∙) интервала вре мени At.
В табл. 1 [1] приведены признаки классификации про мышленных изделий для определения необходимых по
казателей надежности и сами показатели. Рассмотрим
эти показатели применительно к основному оборудова
нию тяговых подстанций и систем электроснабжения го
родского электрического транспорта (ГЭТ).
Силовое оборудование тяговых подстанций — крем ниевые выпрямители, трансформаторы и т. д.— относит-
6
cβ
x
S
Ң
\o
ce
H
CO
K
>>
|
CB |
|
04 |
CO |
|
ce |
||
Bi |
||
|
fr∙ |
|
|
O |
|
|
O |
|
ь |
ɪ-. |
|
« |
O |
|
BS |
||
|
CQ |
|
Ч |
CL, |
|
O |
eu |
|
« |
C |
|
O |
O |
|
CU |
||
tʧ |
||
C |
||
|
K
X
H
X
ce CO X ce X X O fr
X eo
CJ
ce X
ce
Q. X 1 fr
eo \o O ce
CJ Cu >» ce
CJ X
Л1
K
O
H
O
O
СЄ CL.
COce C X
fr eo
fr eo
O
X
cè
Cl.
O cè Ki CO
à
P
<0 ¢-.
S X S
CD O
«
K
іO
fr- O O CJ E
O c_ O X
ci
>>
X
S
и
ce
e
X
X
<0
frCJ
O CJ
O
Ci
co
S
<υ S
CJ
s
fr- X X Ч O CU S Ki
CU
C
|
ci |
|
|
ω |
|
|
CL |
|
|
U |
|
|
« |
|
|
3 |
|
|
æ |
|
X |
f- |
|
O |
X |
|
<u |
||
CJ |
Bf |
|
O |
||
O |
||
O. |
||
CJ |
K |
|
E |
I |
|
|
CCS |
|
|
≡ |
|
CJ |
CCS |
|
O |
|
|
X |
|
|
X |
|
|
<u |
|
|
H |
|
|
ς |
|
|
tí |
|
|
fr- |
|
|
CJ |
|
2' 7
∙G, α>
г
x |
<ѵ |
S |
¢0 |
\о |
|
' я |
о |
я |
|
Я |
г |
t( |
о |
Я |
я |
со |
я |
|
я |
К Ci |
|
S |
я |
я |
я |
полнения I |
ɔs |
3 я |
|
я |
я |
|
EÏ |
к я |
|
• я >> |
|
• я |
ɪθ- |
я |
|
я X |
|
я |
3 |
о |
я |
• я |
я |
■ о |
я |
о |
tí |
я |
|
со
8
ся к ремонтируемым изделиям, эксплуатируемым до
предельного состояния в циклически регулярном времен ном режиме. Доминирующими факторами при оценке
функциональных последствий отказа является факт вы нужденного простоя изделия в рабочее время.
Для таких изделий «Методика выбора номенклату ры нормируемых показателей надежности технических устройств», выпущенная Комитетом стандартов, мер и
измерительных приборов при Совете Министров СССР
в 1970 г., рекомендует нормировать количественные по
казатели надежности, например, коэффициент готовно сти, параметр потока отказов, ресурс или срок службы
оборудования городского электрического транспорта
К — 7Pa6 _________ɪ |
Tb ’ |
(2) |
|
Г“Граб^7в^ ɪ |
7,ρa6 |
||
где Граб — время нахождения изделия в работе; |
|||
7,b-время аварийного |
простоя |
за рассматривае |
|
мый период (время восстановления).
На этапе проектирования системы, когда подобных
данных нет, Tb можно приближенно определить на осно
ве следующих положений.
Пусть система состоит из k групп элементов различ
ных типов. Для каждой группы известны среднее значе ние интенсивности отказов 7.¿; среднее время, затрачи
ваемое на обнаружение и устранение отказа элемента данной группы τ8i. Время исправной работы и время
восстановления предполагают распределенными по экс
поненциальному закону.
Тогда Траб — среднее время исправной работы для
элементов данной группы, равно ——, а коэффициент гоλi
товности Кт определится по формуле
Kr=---------1. (3)
ɪ+ V*. λiτBi i—1
Ресурс —продолжительность или объем работы обо
рудования в часах непрерывной работы или число опера
ций до предельного состояния Tp, например, для выклю-
9