Основные понятия надежности систем электроснабжения

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ


2.1. События, состояния и процессы в объектах

Термин "надежность" отражает очень объемное понятие, широко используемое в науке, технике, быту, медицине и т.д. Во всех сферах деятельности накоплены знания, опыт в области надежности. Это дало возможность абстрагировать понятие надежности, рассматривать его по отношению к достаточно абстрактным объектам, системам. Изучение надежности от абстрактного (абстрактных объектов, систем) к конкретному (системам электроснабжения) наиболее эффективно, поскольку позволяет применять уже накопленные знания, полученные в системах не только электроснабжения, но и в других. Поэтому основные понятия надежности систем электроснабжения будем рассматривать с достаточно абстрактных позиций, иллюстрируя их примерами из систем электроснабжения.

В процессе функционирования объекта возникают определенные события, объект принимает различные состояния, существенно влияющие на использование его человеком, на выполняемые им функции. Такими являются прежде всего состояния работоспособные и неработоспособные, события отказа и восстановления.


2.1.1. Работоспособные и неработоспособные
состояния

Состояния любого объекта можно описать набором, множеством переменных состояния , которые могут принимать определенные значения и изменяться во времени  . Надлежащее выполнение объектом его функций возможно при условии, что все описывающие его переменные состояния принимают значения, лежащие в определенной (допустимой) области. В электроэнергетике переменные состояния обычно называют параметрами режима или режимными параметрами. Граница этой области может изменяться во времени и описывается уравнением

. (2.1)
Если значения переменных состояния объекта находятся в этой области, т.е. обеспечивается возможность выполнения им своих функций, то говорят, что объект находится в работоспособном состоянии; если же за границей допустимой области, то  в неработоспособном.
На рис. 2.1 показано изменение во времени одной из главных переменных состояния электрического генератора – напряжения. Здесь же приведена область допустимых значений этой переменной состояния. Видно, что до момента значение напряжения было в допустимой области. Генератор находился в работоспособном состоянии. После момента значение напряжения вышло за границу допустимых значений и генератор оказался в неработоспособном состоянии.

U

U(t)

0

b













t




Рис. 2.1.

В некоторых случаях можно говорить о частично работоспособном состоянии, когда объект может выполнять свои функции не полностью, а частично. Например, на рис. 2.1 штриховыми линиями показаны границы допустимой области работы генератора, но с пониженным качеством напряжения (обычно на ограниченном интервале времени). При снижении напряжения ниже этой границы происходит отключение генератора.

В работоспособном состоянии объект может выполнять свои функции, т.е. находится в рабочем состоянии. Если же он в работоспособном состоянии не выполняет по тем или иным причинам заданные функции, то говорят, что объект находится в нерабочем состоянии. Рабочее состояние объекта может быть полным или частичным.
В зависимости от того, какого вида функции выполняет работоспособный объект, различают еще резервное состояние, которое, в свою очередь, подразделяется на состояние нагруженного (или включенного) и ненагруженного (или не включенного) резерва). На производственном жаргоне последние два состояния иногда называют как состояния в "горячем" и "холодном" резервах.
Неработоспособное состояние может быть классифицировано так: состояние предупредительного ремонта – ведутся работы по выявлению, предупреждению и устранению неисправностей объекта, которые могут привести к его отказу; состояние аварийного ремонта – ведутся работы по восстановлению работоспособности объекта, нарушенной в результате отказа.
К неработоспособному состоянию следует отнести и так называемое предельное состояние, при котором дальнейшая эксплуатация объекта должна быть прекращена из-за неустранимого ухода заданных переменных состояния и характеристик за установленные пределы.