Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2019-05-27 | 329 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При анализе используем ряд наиболее часто вводимых допущений.
1. Поток отказов в системе простейший, то есть выполняются требования ординарности, стационарности и отсутствия последствия ( = = const), см. 2.1.5.
2. Поток восстановлений простейший, то есть , см. 2.3.2.
3. Восстановление происходит путем ремонта или замены с последующей настройкой и проверкой работоспособности или исправности системы за одно и то же время .
Расчетная схема надежности восстанавливаемой одноэлементной системы представлена на рис. 7.1.
Данная система с интенсивностью стремится принять состояние отказа, а с интенсивностью - перейти в работоспособное состояние.
В табл. 7.1 даны заводские параметры и для силовой высоковольтной аппаратуры.
Таблица 7.1
Параметры и для некоторых высоковольтных устройств
Устройство (элемент) | Параметр потока отказов , 1/год | Среднее время восстанов-ления , ч | Интенсив-ность восстановления , 1/ч. |
Трансформатор силовой, U1н = 110 кВ | 0,015 | 100 | |
Выключатель масляный, U1н = 110 кВ | 0,02 | 20 | |
Выключатель масляный, Uн = 35 кВ | 0,015 | 10 | |
Разъединитель, Uн = 35...220 кВ | 0,01 | 2 | |
Отделитель, Uн = 110-220 кВ | 0,03 | 10 | |
Короткозамыкатель, Uн = 110-220 кВ | 0,02 | 10 |
Обозначим устойчивые состояния системы индексами:
1 - отказ, то есть система находится в состоянии восстановления с интенсивностью восстановления = const;
0 - работоспособное состояние с параметром потока отказов
= const, =.
Для анализируемой системы с учетом принятых допущений возможны четыре вида перехода из состояния в момент времени t в состояние в момент времени (t + t):
Указанные переходы можно представить в виде графа перехода состояний системы с восстановлением (рис. 7.2).
|
Графу перехода состояний [13] соответствует матрица переходных вероятностей 2 х 2:
(7.1)
Диагональные элементы этой матрицы соответственно определятся как вероятность безотказной работы на отрезке t:
и вероятность продолжения восстановления системы на отрезке t:
.
Воспользуемся формулой разложения функции в ряд [11]:
.
В высоконадежных элементах < 1/ч, тогда при разложении в ряд функции Р00( t), сохраняя высокую точность расчета можно ограничиться только двумя первыми членами ряда. Пусть = 1/час, t = 1 час, тогда
.
Таким образом, запишем
.
Соответственно
.
Из свойств матрицы следует, что сумма элементов каждой строки матрицы равна единице, как сумма вероятностей появления несовместимых составляющих полную группу событий [13], откуда следует:
Р00( t) + Р01( t) = 1; Р01 = 1 - Р00( t) = t + 0( t);
Р11( t) + Р10( t) = 1; Р10 = 1 - Р11( t) = t + 0( t).
Для составления уравнений вероятностей состояний системы следует записать формулу полной вероятности для каждого столбца матрицы [11, 13, 21]:
- для первого столбца;
- для второго столбца,
где P0(t) - вероятность нахождения системы в нулевом (работоспособном) состоянии в момент времени t; P1(t) - вероятность нахождения системы в состоянии "1" (отказа) в момент времени t.
Используем запись производной функции f(x):
и по аналогии с этим выражением для нашего случая запишем:
В эти выражения подставим раскрытые формулы полных вероятностей и , произведем соответствующие преобразования и получим систему двух дифференциальных уравнений относительно вероятностей пребывания системы в состояниях "0" и "1":
(7.2)
При начальных условиях Р0(t = 0) = 1; Р1(t = 0) = 0, в начальный момент времени (t = 0) восстанавливаемая система работоспособна - находится в состоянии "0". Решение дифференциальных уравнений дает
. (7.3)
Вероятность работоспособного состояния системы в момент времени t представляет собой функцию готовности G(t). Функция готовности - это вероятность работоспособного состояния восстанавливаемой системы в определенный момент времени t. Этот показатель является комплексным показателем надежности, оценивающим два свойства системы - безотказность и ремонтопригодность. Заметим, что G(t) дает оценку не за весь период от 0 до t, а только в заданный момент времени t, поскольку до этого система могла находиться как в работоспособном (0), так и в неработоспособном (1) состояниях.
|
На рис. 7.3 построен график: при .
Предположив = const, можно наглядно увидеть насколько повысится надежность системы за счет увеличения (сокращения времени восстановления ) для определенного времени t. Например, при увеличении в десять раз для момента t =1надежность повысится с
G(t) = 0,41 до G(t) = 0,95. Для высоконадежных систем, к примеру, трансформатора, когда: < 1/ч, > 1/ч, оценку надежности целесообразно определять за год эксплуатации. В этом случае удобно пользоваться коэффициентом готовности.
Определим предельное значение G(t)по выражению (7.3):
. (7.4)
Асимптотическое значение функции готовности при t и есть коэффициент готовности.
Таким образом, коэффициент готовности представляет собой вероятность того, что система окажется работоспособной в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование системы по назначению не предусматривается.
Пример. Имеется восстанавливаемая система, у которой параметр потока отказов = 1/ч = const, средняя интенсивность восстановления 1/ч. Определить, на сколько повысится надежность этой системы за счет более высокой организации работы ремонтного персонала, если интенсивность восстановления системы повысилась вдвое (сократилось вдвое время восстановления).
Решение. ч; 50 ч. Коэффициент готовности системы до улучшения организации труда ремонтного персонала составлял
.
При улучшенной организации труда
.
По сумме затрат, связанных с улучшением организации труда и экономического эффекта от повышения надежности (улучшения ремонтопригодности), можно сделать вывод о целесообразности такого способа повышения надежности системы.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!