2.4. Выбор показателей надежности электроснабжения потребителей

Показатели надежности электроснабжения потребителей выбираются в соответствии с «Методическими указаниями по выбору нормативных показателей надежности технических устройств». Показатели надежности определяются для конкретных электроприемников или их групп. При этом рассматривается два состояния установки – работоспособное и неработоспособное.

Методика определяет выбор показателей, входящих в общую оценку эффективности функционирования установки. Эти показатели количественно учитывают свойства надежности СЭС, а также степень и характер влияния СЭС на выполнение установкой ее функций.

Рассмотрим факторы, влияющие на выбор номенклатуры показателей. При выборе последних учитывается характер и режимы использования установки по назначению, а именно:

• принципы ограничения длительности эксплуатации,

• временной режим использования установки,

• фактор последствий отказов.

По принципам ограничения длительности эксплуатации установки, получающие электроэнергию от СЭС, делятся на установки, эксплуатируемые в режиме ожидания, когда они эксплуатируются до достижения ими обусловленного предельного состояния, и в режиме работы, когда установки работают до отказа или до окончания выполнения требуемых функций.

По факторам временного режима использования установки делятся на эксплуатируемые в непрерывном режиме; циклическом (циклы равной длительности – циклически регулярный режим); повторно-прерывистом режиме (циклы случайной длительности – циклически нерегулярный режим).

По последствиям отказа установки делятся на подклассы в зависимости от того, какой фактор является основным при оценке последствий отказа:

• отказ независимо от длительности простоя и выполнения задания;

• выполнение или невыполнение установкой функций в заданном объеме и времени;

• вынужденный простой установки в рабочее время;

• отказ и вынужденный простой установки в рабочее время;

• выполнение установкой заданных функций в заданном объеме в произвольный момент времени.

Для характеристики надежности электроснабжения потребителей применяются следующие показатели: P(t), Q(t), T_o, T_в, λ, K_г, K_ти, K_ог.

Выбор номенклатуры показателей надежности электроснабжения осуществляется по шифрам (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Шифры показателей надежности

Опреде-ление класса	Признак деления на под­классы	Номер и определение подкласса установки	Признак деления на группы	Номер и определение группы
Первый класс Харак-тер ре­жи­­ма исполь­зо­вания по назна­чению	Ограниче-ние про­дол­­житель­­ности эк­сплу­­а­та­ции	1. До достижения пре­­дельного со­сто­яния в режиме ожидания. 2. До достижения пре­дельного состо­яния в режиме ожидания или до отказа или до окончания выполнения тре­бу­е­мых функций в режиме работы.	Времен-ной режим ис­поль­зования по на­з­на­­чению	1. Непрерыв-ный режим 2. Циклически ре­­­гулярный ре­жим 3. Циклически не­­регулярный ре­жим
Второй класс Послед-ствия отказа	Доминиру-ющий фактор при оценке послед­ствий отказа	1. Наличие отказа неза­ви­симо от дли­тельности простоя. 2. Выполнение или невы­пол­нение ус­тановкой за­дан­ных функций в за­дан­ном объеме. 3. Вынужденный простой. 4. Наличие отказа и вы­нуж­денный про­стой. 5. Выполнение или не­вы­пол­­нение ус­тановкой фун­к­ций в заданном объеме в произвольный момент вре­мени.

Цифры шифра означают: первая цифра – номер подкласса из первого класса, вторая – номер группы из первого класса, третья – номер подкласса второго класса.

В табл. 2.6 приведены шифры установок и соответствующие им показатели надежности.

Таблица 2.6

Шифры установок и показатели надежности

Шифр установки	Показатели надежности
122, 132	P(t)илиQ(t),
111, 121, 131	λ{а, ω}илиТо
113	Kти
123, 133	Kг
114	Kти, λ{а, ω}илиТо
124, 134	Kг, λ{а, ω}илиТо
115, 125, 135, 215, 225, 235	Kог

В случаях, когда в соответствии с табл. 2.5 нормируемыми показателями надежности являются K_г, K_ти, K_ог, в нормативно-технической документации должны указываться показатели отдельных свойств надежности P(t), T_o, T_в, которые определяют значения коэффициентов K_г, K_ти, K_ог.

Однако критерием для сравнения показателей надежности электроснабжения должен быть показатель, приведенный в табл. 2.6.

Выбору показателей надежности должно предшествовать установление критериев отказа установки. Критерии отказа устанавливаются в следующем порядке: определяются перечень параметров установки и допускаемые пределы их изменения в соответствии с требованиями, предъявляемыми к данной установке и условиям ее эксплуатации; задается перечень технических параметров, определяющих работоспособность установки; рассчитываются величины допусков, выход за пределы которых означает отказ.

Затем по табл. 2.6 находится критерий ограничения продолжительности эксплуатации, временный режим использования, доминирующий фактор последствий отказа.

Доминирующим фактором рассматривается факт выполнения или невыполнения установкой заданной функции в заданном объеме, если использование установки связано с выполнением конкретного задания.

Факт вынужденного простоя рассматривается как доминирующий в тех случаях, когда при оценке последствий, вызванных отказом в электроснабжении, определяющую роль играет вынужденный простой установки, а величина ущерба пропорциональна длительности простоя.

Факт отказа может стать доминирующим, если наличие отказа приводит к невыполнению какой-либо конкретной задачи. Простой, вызванный отказом, не играет определяющей роли при оценке последствий.

По выбранному шифру устанавливаются нормируемые показатели надежности эксплуатации электроснабжения установки.

Пример. 2.11. Требуется выбрать показатели надежности электрического освещения производственного цеха промышленного предприятия.

Решение. Система освещения относится к установкам, которые эксплуатируются до предельного состояния, т.е. до тех пор, пока существует рассматриваемый объект – цех. В соответствии с этим согласно табл. 2.6 берется первая цифра шифра (1).

Временной режим использования электроосвещения приближенно можно считать циклически регулярным.

Доминирующими факторами при оценке последствий являются факт отказа и вынужденный простой. Таким образом, шифр установки – 124.

По табл. 2.6 определяем, что нормируемыми показателями являются коэффициент готовности и среднее время безотказной работы (или интенсивность или эквивалентные ей частота или параметр потока отказов).