Sieci_rozdz_w5.pdf

(182 KB) Pobierz
Sieci_rozdz_w5
A K A D E M I A G Ó R N I C Z O - H U T N I C Z A
i m. S t a n i s ł a w a S t a s z i c a
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i ELEKTRONIKI
K a t e d r a E l e k t r o t e c h n i k i i E l e k t r o e n e r g e t y k i
ELEKTROENERGETYCZNESIECIROZDZIELCZE
Wykład5
Niezawodność
elektroenergetycznych sieci
rozdzielczych
W.Szpyra
B1,pok.112b,tel.:6173247,email:wszpyra@agh.edu.pl
Konsultacje:piątekgodz.11 30 ÷ 13 00 ,
Kraków,październik2008
Literatura
1. HorakJ.PopczykJ.:„Eksploatacjaelektroenergetycznychsiecirozdzielczych”WNTWarszawa
1985.
2. KacejkoP.:„Generacjarozproszonawsystemieelektroenergetycznym”Wydawnictwa
PolitechnikiLubelskiej,Lublin2004.
3. MarzeckiJ.,ParolM.:„Komputeroweprojektowanierozdzielczychsiecielektroenergetycznych”
OficynaWydawniczaPolitechnikiWarszawskiej,Warszawa1994.
4. MarzeckiJ.:„Miejskiesiecielektroenergetyczne”OficynaWydawniczaPolitechnikiWarszawskiej,
Warszawa1996.
5. MarzeckiJ.:Rozdzielczesiecielektroenergetyczne.Wyd.Naukowe PWN,Warszawa2001.
6. Dobrzańska I.podred.:„Prognozowaniewelektroenergetyce.Zagadnieniawybrane”
WydawnictwaPolitechnikiCzęstochowskiej,Częstochowa2002.
7. Podred.SzczęsnegoKujszczyka.:„Elektroenergetycznesiecirozdzielcze”Tom1i2.Wyd.Pol.
Warszawskiej,Warszawa2004.
8. KulczyckiJ.pod.red.:„Ograniczaniestratenergiielektrycznejwelektroenergetycznychsieciach
rozdzielczych”Wyd.PolskieTowarzystwoPrzesyłuiRozdziałuEnergiiElektrycznejPoznań,
czerwiec2002.
9. PopczykJ.,śmuda K.:„Siecielektroenergetyczne.Ocenastanuioptymalizacjawedług
podejściaprobabilistycznego”SkryptyUczelnianePol.Śląskiejnr1612,Gliwice1991r.
10. PoradnikInŜynieraElektrykaTomIII.WydawnictwaNaukowoTechniczne,Warszawa1996r.
11. RozporządzenieMinistraGospodarkizdnia4.05.2007r.wsprawie szczegółowychwarunków
funkcjonowaniasystemuelektroenergetycznego.Dz.U.Nr93zdnia29.05.2007,poz.623.
12. Sozański J.:Niezawodnośćzasilaniaenergiąelektryczną.WNTWarszawa1982
1
ELEKTROENERGETYCZNESIECIROZDZIELCZE
Wykład5
Kraków,październik2008
445579260.007.png
Niezawodność
Niezawodnośćurządzenia(elementu,obiektu) – jesttoprawdopodobieństwo
poprawnegofunkcjonowaniawczasie t wokreślonychwarunkachpracy:
( ) ( )
R
t
=
P
T
³
t
,
(1)
lubprawdopodobieństwo,Ŝeuszkodzenieniewystąpiwprzedzialeczasu( 0, t ):
( )
R
t
=
P
{
S
( )
t
=
S
0;
£
t
£
t
}
(2)
gdzie:
S – stanpoprawnejpracyurządzenia,
,
T – czaspoprawnejpracyurządzenia.
Przejścieurządzeniazestanupoprawnejpracy S dostanuniezdatności(awarii)jest
uszkodzeniem.Prawdopodobieństwowystąpieniauszkodzenianazywasięzawodnościąi
jestrówne:
) – stanurządzeniawchwili
t
S
F
( )
=
P
{
S
( )
t
=
S
0;
£
t
£
t
}
(3)
Prawdopodobieństwouszkodzeniaurządzenia F ( t ) jestdystrybuantą rozkładuzmiennej
losowej T ,nazywaną równieŜ funkcją rozkładuzmiennej T .
Niezawodnośćc.d.
Funkcja:
f
( ) ( )
t
=
F
t
=
-
R
'
( )
t
(4)
jestfunkcjągęstościprawdopodobieństwauszkodzeniaurządzenia.
Dlaocenyniezawodnościurządzeńistotneznaczeniemaintensywność
uszkodzeńwyraŜonafunkcją:
l
( )
T
=
f
( )
( )
t
(5)
R
t
orazwartośćoczekiwanaczasupracy :
E
( )
T
= 0
∫ ¥
t
×
f
( )
t
dt
(6)
UrządzeniamoŜnapodzielićna:
Û nienaprawialne – tj.urządzenia,dla którychkonstruktornieprzewidział
moŜliwościnaprawyalboichnaprawajestzbytkosztowna;
Û naprawialne – tj.urządzenia,wktórychpouszkodzeniuistnieje
moŜliwośćdokonanianapraworazdalszejeksploatacji.
2
Niezawodnośćurządzenia(elementu,obiektu)
S (
t
t
445579260.008.png 445579260.009.png 445579260.010.png
Odnowa
Urządzeniaelektroenergetycznesąwwiększościwypadkówurządzeniami
naprawialnymi,wktórychwymianauszkodzonegoelementuprzywraca zdolność
urządzeniudodziałania.
Przejścieurządzeniazestanuuszkodzeniadostanuzdatności S nazywasięodnową
F
( ) (
t
o
=
P
T
o
<
t
o
)
(7)
Û funkcjagęstościprawdopodobieństwadokonaniaodnowy:
f
( ) ( )
t
o
=
F
'
t
o
(8)
Û intensywnośćodnowy:
( )
( )
f
t
m
( )
t
=
o
(9)
o
1
-
F
t
o
Û średniczasodnowy:
E
( )
o
= 0
∫ ¥
t
o
×
f
( )
t
o
dt
o
(10)
gdzie T o – czasodnowyurządzenia.
Ciągłośćzasilania
Badanieniezawodnościwsieciachelektroenergetycznychsprowadza siędobadania
ciągłościprzepływuenergiielektrycznejodpunktówzasilających siecidopunktów
odbiorczych.Takokreślonacechasiecielektroenergetycznychnazywasięciągłością
zasilaniawenergięelektryczną,ajejmiarąjestwspółczynnikciągłościzasilania:
P
=
T
z
(11)
T
gdzie:
T – analizowanyprzedziałczasu(zwykle l rok),
T z – łącznyczastrwaniazasilaniawprzedzialeczasu T .
Wielkośćprzeciwnądowspółczynnikaciągłościnazywasięwspółczynnikiem
nieciągłościzasilania:
Q
=
T
a
=
T
-
T
z
=
1
-
P
(12)
T
T
gdzie: T a – łącznyczastrwaniaprzerwwzasilaniuwokresie T .
3
S
ProcesodnowyurządzeńjestrównieŜprocesemlosowym,którycharakteryzujesię
następującymiwskaźnikami:
Û prawdopodobieństwodokonaniaodnowywczasie t o :
T
445579260.001.png 445579260.002.png
Ciągłośćzasilaniac.d.
Doocenyciągłościzasilaniastosujesięponadtonastępującewskaźniki:
V oczekiwanaczęstośćwystępowaniaprzerwwzasilaniu D ,
V średniczastrwaniajednejprzerwywzasilaniu:
t a
=
Q
T
(13)
D
V rocznailośćenergiiniedostarczonejodbiorcomnaskutekprzerw wzasilaniu:
d
A =
Q
A
(14)
gdzie: A – energiapobranaprzezodbiorcówwciąguroku.
Wykładniczeprawoniezawodności
ZachowaniesięurządzeniapodczaseksploatacjimoŜnaprzedstawić graficznie(rys.1)
przedstawiającnaosiczasuprzedziałyczasupracy t d 1 , t d 2 ,..., t dn orazprzedziałyczasu,
wktórychurządzeniepozostajewnaprawie: t a 1 , t a 2 ,..., t an .Występujątuwięcdwa
procesystochastyczne,procespowstawaniauszkodzeńiprocesusuwaniauszkodzeń
(odnowy).
1
t d 1
t a 1
t d 2
t a 2
t dn- 1
t an -1
t
0
Rys.1.Czaspracyinaprawurządzenia: t d – przedziałczasupracy, t a – przedziałczasu
naprawy.
JeŜeliuszkodzeniapowstająjakozdarzeniadyskretne,pojedyncze iniezaleŜne,to
liczbauszkodzeńmarozkładPoissona,aprawdopodobieństwopojawieniasię m
uszkodzeńwprzedzialeczasu( 0, t )obliczasięzewzoru:
( )
( )
l
t
m
P
m
,
t
=
e
-
l
t
(15)
m
!
Niezawodnośćjakoprawdopodobieństwobrakuuszkodzeńwyrazisięwówczas
wzorem:
( )
-
l
t
R
t
=
e
(16)
4
445579260.003.png 445579260.004.png
Wykładniczeprawoniezawodnościc.d.
DystrybuantaprawdopodobieństwawystąpieniauszkodzeniawyraŜazaleŜność:
( )
F
t
=
1
-
e
-
l
t
,
(17)
afunkcjęgęstościprawdopodobieństwawystąpieniauszkodzeniazaleŜność:
( )
f
t
=
l
e
-
l
t
,
(18)
gdzie: l – intensywnośćuszkodzeń.
OczekiwanąwartośćczasupracyorozkładziewykładniczymwyraŜazaleŜność:
( )
E
T
=
∫
t
l
e
- dt
t
=
1
.
(19)
l
l( t )
t 1 t 2 t
Rys.2.Intensywnośćuszkodzeńtypowegourządzeniawfunkcjiczasudziałania
Wartośćintensywnościuszkodzeńwokresieeksploatacjiurządzeńnaogółulega
zmianom.Zrysunku2wynika,Ŝetylkowprzedzialeczasu( t 1 , t 2 )jestspełnione
wykładniczeprawoniezawodnościtj.:
l
( t ) =
l
= const .
Współczynnikizawodności
JeŜelizdarzeniapolegającenapowstawaniuiusuwaniuuszkodzeńsądyskretne,
pojedynczeiniezaleŜne,tozgodniezteoriąprocesówstochastycznychdługośćczasu
oczekiwanianauszkodzenieorazczasunaprawysąwielkościaminiezaleŜnymiodchwili
początkowejorazliczbyiczasupowstaniapoprzednichuszkodzeń. Wartościtych
czasówsąstałeirównewartościśredniejczasupracypomiędzyuszkodzeniami t d :
1
∑
=
n
t
=
t
,
(20)
d
di
n
i
1
iwartościśredniejczasunaprawy t a :
1
n
t
=
∑
=
t
,
(21)
a
ai
n
i
1
gdzie:
t ai – czasnaprawyurządzeniapo i -tym uszkodzeniu,
t di – czaspracyurządzeniamiędzyuszkodzeniami( i -1, i ),
n – liczbacyklipracanaprawa.
5
445579260.005.png 445579260.006.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin