În SES etapa de proiectare pentru a asigura fiabilitatea necesară este necesară, în multe cazuri, cel puțin duplicat elemente individuale și chiar sisteme separate, și anume utilizați redundanță.
Redundanța caracterizat prin faptul că permite creșterea fiabilității sistemului în raport cu fiabilitatea elementelor sale constitutive. Îmbunătățirea fiabilității elementelor individuale necesită costuri materiale mari. În aceste condiții, redundanță, de exemplu, prin introducerea unor elemente suplimentare este un mijloc eficient de a asigura sistemele de fiabilitate cerute.
În cazul în care o serie de elemente de conectare de sistem global de fiabilitate (adică Fiabilitate: Fiabilitățile) a elementului de încredere de fiabilitate mai mici, atunci rezervarea generală fiabilitatea sistemului poate fi mai mare decât fiabilitatea elementului securizat.
Redundanța se face prin introducerea de redundanță. În funcție de natura ultima copie de siguranță este:
redundanță structurală este faptul că versiunea minimă necesară a sistemului format din elementele de bază, introduce elemente suplimentare, dispozitive, sau chiar și în loc de un singur sistem prevede utilizarea mai multor sisteme identice.
redundanță Informații implică utilizarea de informații redundante. de exemplu, cea mai simplă este transmiterea repetată a aceluiași mesaj pe canalul de comunicație. Un alt exemplu este codul utilizat pentru a controla computerele pentru a detecta și corecta erorile care apar ca urmare a defectelor și a defecțiunilor echipamentului.
redundanță temporară implică utilizarea unui exces de timp. Reluarea întreruptă ca urmare a eșecului funcționării sistemului are loc prin recuperarea acestuia, dacă există ceva timp liber.
Există două metode pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor prin redundanța structurală:
1) Redundanța totală, în care sistemul rezervat în ansamblu;
2) separat (explodat) redundanță, în care sunt rezervate piese (elemente) ale sistemului.
Schema generală și redundanță structurale separate, sunt prezentate în fig. 5.3 și 5.4, în care n numărul de elemente succesive în lanț, m - numărul de linii de rezervă (pentru o rezervare totală) sau elemente redundante pentru fiecare primar (dacă rezerva separată)
Când m = 1 există o suprapunere, și atunci când m = 2 - triple redundanță. De obicei, tind posibil să se aplice o concediere separată, t k pentru acest câștig în fiabilitatea lor este adesea atins un cost semnificativ mai mic decât o redundanță generală.
În funcție de metoda de încorporare elemente redundante de așteptare permanentă distinge, de înlocuire și se deplasează de rezervare.
rezervare permanentă - este redundanta în care elementele redundante sunt implicate în obiectul de lucru pe picior de egalitate cu principalele. În caz de eșec al elementului primar nu are nevoie de dispozitive speciale, punere în aplicare a elementului de rezervă, deoarece intră în funcțiune simultan cu miezul.
înlocuire redundantă - este o copie de rezervă în care funcțiile celulei principale se transmite numai după eșecul de rezervă al primar. Atunci când este necesar rezervarea de control de substituție și dispozitiv de comutare pentru detectarea faptului că eșecul a elementului de comutare principal și un primar în standby.
rezervare glisante - este un fel de înlocuire a redundanță, în care principalele elemente sunt rezervate elemente obiect, fiecare dintre care poate înlocui orice element a eșuat.
Ambele tipuri de rezervă (permanente și de înlocuire) au avantajele și dezavantajele lor.
Avantajul backup continuu este ușor, pentru că în acest caz, nu are nevoie de control și dispozitive de comutare, reducând fiabilitatea sistemului în ansamblul său și, cel mai important, nu există nici o pauză de la locul de muncă. Dezavantajul de backup continuu este o anomalie unități de rezervă, în caz de eșec de bază.
Includerea de înlocuire a rezervelor are următoarele avantaje: nu deranjează unități de modul stand-by, păstrează un grad mai mare de fiabilitate a elementelor de rezervă, permite utilizarea unui element redundant pentru câteva muncitori (cu alunecare de rezervă).
În funcție de modul de elemente redundante încărcate distinge (cald) și rezerva neîncărcate (rece).
Încărcat (fierbinte) rezervă de energie este de asemenea numit rotativ sau pornit. În acest mod, elementul de rezervă este în același mod ca bază. Elementele de rezervă de resurse începe să fie consumate de la putere în întregul sistem, și probabilitatea de defectare a elementelor redundante, în acest caz, nu depinde de faptul dacă acestea sunt incluse în lucrarea într-un timp dat.
Ușoare rezervă (cald), caracterizat prin aceea că elementul de rezervă se află în modul de încărcare mai mică decât baza. Prin urmare, deși elementele de rezervă a resurselor începe, de asemenea, să fie consumată din momentul în care întregul sistem, consumul de resurse elemente de rezervă intensitate înainte de includerea lor în locul eșuat în mod semnificativ mai mic decât în condițiile de muncă. Acest tip de rezervă plasate de obicei pe unitățile care funcționează la ralanti, și, prin urmare, în acest caz, elementul de rezervă de resurse funcționează mai puțin decât condițiile de funcționare atunci când agregatele sunt de sarcină probabilitate de stat elemente de rezervă în cazul în care acest tip de rezervă va depinde atât de momentul lor includere în muncă, precum și modul în care diferite legi de distribuție de probabilitate de funcționare fără defecțiuni de lucru și condițiile de așteptare.
În cazul unei rezerve neîncărcat (rece) elemente de rezervă începe să-și petreacă viața sa din momentul includerii acestora în locul de muncă în loc de majore. Rezerva de putere de acest tip sunt, de obicei de pe mașină.
Calculele sistemelor de fiabilitate cu elemente legate în paralel, depind de metoda de redundanță.
Sistem fiabil la o rezervare totală constantă
Presupunem că elementele redundante și redundante ravnonadezhny, adică
Având în vedere circuitul echivalent (Fig 5.5) și (5.18), cu o probabilitate de defectare a sistemelor m circuite redundante poate fi calculată după cum urmează:
unde
Prin urmare, probabilitatea de defectare a sistemului
În conformitate cu formula (5 8) au
În conformitate cu probabilități identice de eșec și lanțurile principale stand-by
Sistemul de rezervare MTBF în general
unde
Pentru un sistem de două lanțuri paralele (m = 1), formula (5.27) devine:
Media timpului de recuperare a sistemului este în general definită prin formula
unde
Pentru cazul particular m = 1, formula (5.29) devine:
Se calculează probabilitatea de funcționare fără probleme timp de 3 luni, rata de eșec, timpul mediu între defecțiuni singură lungime de circuit deasupra capului l = 35km cu pas în jos transformator 110 / 10kV si comutare (fig 5.6).
circuit echivalent de fiabilitate este considerat SES structură serială (Figura 5.7)
Rata de defectare a elementelor luate din tabelul 3.2:
;
Conform formulei (5.7) determină rata de eșec a circuitului de alimentare
Acest calcul arată că influența dominantă pe ieșirea circuitului sistemului are o linie de defect deasupra capului. MTBF circuit de alimentare cu energie
.
Circuit pentru t = Fiabilitate: Fiabilitățile 0,25goda
Pentru a determina cât de mult indicii de fiabilitate mai mare pas în jos de transformare de 110 / 10kV, la o lucrare constantă împreună ambele transformatoare timp de 6 luni, în comparație cu substație-un transformator. Eșecurile de dispozitive de comutare și întreruperi ale ignorării deliberate.
Datele inițiale preluate din tabelul. 3.2, următoarele:
Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni în termen de 6 luni de la transformator
Timpul mediu de la defectarea unui transformator
Probabilitatea de defectare a substație două transformator, calculat cu formula (5.20):
.
MTBF două post transformare, calculat cu formula (5.28):
Rata de eșec al stației de transformare din două
Valoarea medie a timpului de recuperare a două post transformare (vezi Ec. (5.30))
Analiza rezultatelor arată că fiabilitatea stației de transformare din două este mult mai mare decât fiabilitatea substații-un transformator.
RU 6kV consideră secțiunea 18 care furnizează linii de ieșire (fig. 5.8), insuficiență întreruptor intensitate însoțită de scurtcircuit, se estimează
scurt circuit la bara colectoare la o conexiune (vezi. Tabelul. 03 februarie). Se determină intensitatea rambursărilor de secțiune scurtă RC, presupunând că fiabilitatea absolută a comutatorului automat de transfer (ATS) și secțiunea de putere rezervarea vyklyuchatelyaQ2.