Резервирование замещением

Пример, поясняющий общее и раздельное резервирование, показан на рисунке 5.5. Цифрой 1 обозначены два ввода тяговой подстанции постоянного тока, цифрой 2 - понизительные трансформаторы, снижающие напряжение со 110 (220) до 10 кВ, а цифры 3 и 4 относятся к выпрямительным трансформаторам и выпрямителям соответственно.

Выход из строя верхнего 3-го и нижнего 4-го элементов (или наоборот) означает отказ подстанции, тогда как при работоспособных одном из 1-х блоков и одном из 2-х (любых) эта тяговая подстанция будет нормально работать.

Рис 5.5.

Структурно-логическая схема надёжности тяговой подстанции постоянного тока

Кроме того, резервирование подразделяется на резервирование с целой и дробной кратностью.

Кратность резервирования - отношение числа резервных элементов к числу резервируемых ими, выраженное несокращаемой дробью.

k = m/n (4-1)

где m - число резервных элементов, а n - число основных.

Резервирование с кратностью резерва 1/1 называется дублированием.

В СЭ различают:

1. Устройства, не имеющие резерва, повреждения на которых приводят к нарушению движения поездов – прекращению или ограничению. В первую очередь это - контактная сеть, а также сглаживающие устройства ТП постоянного тока.

2. Устройства, не имеющие резерва, повреждения на которых требуют

изменения условий эксплуатации или снижают общую надёжность.

Это - посты секционирования, ППС, система телеуправления,

аккумуляторная батарея, компенсирующие устройства.

3. Устройства, имеющие резерв, повреждения на которых не вызывают

нарушения движения поездов – оборудование ТП, питающие фидеры

и т.д.

Можно считать, что ТП имеет практически 100% - ный резерв, а КС резерва не имеет. Это обусловливает необходимость повышения надёжности всех её элементов, и, при возможности, дублирование основных её узлов.

4.3. Расчет показателей надёжности сложных обьектов

При определении показателей надёжности сложных объектов примем допущение - элементы достаточно надёжные, а их отказы независимы и несовместны. Кроме того, отметим, что элементы, составляющие объект, неремонтируемые. Расчет других элементов очень сложен, и в данном курсе рассматриваться не будет.

4.3.1. Основное соединение

При основном соединении отказ любого из элементов означает отказ всего объекта. Безотказная работа объекта – конъюнкция безотказных работ всех элементов. Поэтому ВБР объекта определится как произведение ВБР элементов.

р_с(t) = р₁(t) р₂(t) ... р_i(t)... р_n-1(t) р_n(t) =

n (4-2)

=  р_i(t).

i=1

Представляет интерес частный случай такого соединения, когда НДО всех элементов распределяется по экспоненциальному закону, то есть

Р_i(t) = Exp(-_it), (4-3)

где _i - интенсивность отказов i-го элемента.

Произведение n таких экспонент будет также экспонентой с показателем степени, равным сумме показателей экспонент сомножителей

n

р_с(t) = Exp(-_it) = Exp(-_сt), (4-4)

i=1

n

где _с = _i, (4-5)

i=1

т.е. в случае основного соединения элементов с экспоненциальным распределением их НДО наработка до отказа всей системы будет распределяться также по экспоненциальному закону.

СНДО такой системы определится

n

Т_ср = 1/_с = 1/_i. (4-6)

i=1