Требование на срабатывание

12 июня 2013 в 12:00

Требование на срабатывание

Продолжаем цикл статей, посвященных
надежности цифровых устройств релейной
защиты, автоматики, управления
и сигнализации, начатый работами [1, 2].

 

В разделе 3.6 нормативного документа [3] приведены два показателя надежности, в названии которых использованы слова «требование на срабатывание»:

  • средняя вероятность отказа в срабатывании устройства за год (при появлении требования);
  • параметр потока ложных срабатываний устройства в год (при отсутствии требования).

Эти два показателя можно встретить практически во всех работах по надежности цифровых устройств релейной защиты, а также в работах посвященных надежности пожарных извещателей [4].

В данной работе обратим внимание на первый из двух показателей, который характеризует совмещение двух независимых событий:

  • отказ устройства (событие А);
  • требование на срабатывание (событие B).

Если вероятность отказа устройства зависит от его надежности, то возникновение «требования на срабатывание» определяется характеристиками энергосистемы, в которой это устройство эксплуатируется.

Как известно [5], вероятность двух независимых событий может быть определена как произведение вероятностей каждого из независимых событий:

P (AB) = Q(A) · P(B), (1)

где Q(A) – вероятность отказа устройства;
Р(B) – вероятность появления требования на срабатывание.

Для оценки вероятности отказа устройства Q(А) воспользуемся резуль-татами, изложенными в [1]. Наработка на отказ по экспериментальным данным, полученным по результатам эксплуатации цифровых устройств релейной защиты и автоматики, составила T0 = 125000 часов.

Вероятность безотказной работы устройства за первый год (8760 часов) [1]эксплуатации при такой наработке на отказ находим по формуле:

Р(А) = e –t/Tо = e -8760/125000 = 0, 932   (2)

При необходимости оценки вероятности безотказной работы за второй год эксплуатации использовать эту формулу нельзя, так после подстановки в неё числа 17520 (количество часов в двух годах продолжительностью каждый 365 дней) результатом будет значение вероятности безотказной работы за два года. Формула, которая позволит оценить вероятность отказа за второй, третий и последующие года эксплуатации, будет приведена в следующей статье этого цикла.

Вероятность отказа устройства Q(A) найдем по формуле для суммы противоположных событий:

Q(A) =1 - Р(А) = 1 – 0,932 = 0, 068 (3)

Здесь необходимо ещё раз обратить внимание на то, что показатели Р(А) и Q(A) характеризуют надежность цифрового устройства, тогда как вероятность появления требования на срабатывание определяется характеристиками электрической системы, в которой установлены эти устройства.

Если предположить, что при отказе устройства равновероятны оба события (появление требования на срабатывание устройства, формируемого электрической системой или отсутствие требования на срабатывание), можно оценить значение вероятности Р(В) = 0,5 [2].

Подставив значения Q(A) и Р(В) в формулу (1) можно получить следую-щую грубую оценку значения показателя «средняя вероятность отказа в срабатывании устройства за год (при появлении требования)» для рассматриваемых цифровых устройств:

P (AB)min = Q(A) · P(B) = 0, 068 · 0,5 = 0,034 (4)

 

Однако на самом деле значение P(B) значительно меньше 0,5, так как в любой электрической системе «требование на срабатывание» формируется ограниченное количество раз, а всё остальное время для системы характерно «отсутствие требования на срабатывания» .

Для получения более точной оценки рассматриваемого показателя необходимо знать количество срабатываний защит в электрической системе за год и количество отказавших за этот же период цифровых устройств.

Например, по данным ООО «НТЦ «Механотроника» в 2011 году к цифровым блокам релейной защиты, эксплуатирующимся на энергообъектах ОАО «Российские железные дороги» была предъявлена одна претензия.

За этот же период на этих энергообъектах зафиксировано 515 отключений. В этом случае значение P(B) может быть оценено как 1/515 = 0,0019.

Подставив полученное значение P(B) в формулу (1) получим:

P (AB)max = 0,068 · 0,0019 = 0,00013 (5)

 

Выводы.

  1. Предложена методика оценки показателя «вероятность отказа в срабатывании устройства за год (при появлении требования)» за первый год эксплуатации на основании информации, полученной от эксплуатирующих организаций.
  2. В связи с тем, что данный показатель не относится к индивидуальным характеристикам надежности устройства, включать его в технические условия на цифровые устройства релейной защиты не следует.
  3. При необходимости оценки этого показателя для энергообъектов, на которых использованы цифровые устройства релейной защиты, рекомендуется использовать методику, описанную в данной статье.

 

 

 

Литература

  1. Гондуров С.А., Захаров О.Г. Определение наработки на отказ по результатам эксплуатации. //Электронный ресурс. Режим доступа: http://rza.org.ua/article/read/Opredelenie-narabotki-na-otkaz-po-rezul-tatam-ekspluatatsii--Gondurov-S-A---Zaharov-O-G-_77.html // Печатный вариант статьи опубликован в журнале СТА (Современные технологии автоматизации) №3 за 2010 год на с. 88 под названием «Способ оценки наработки на отказ по результатам эксплуатации для устройств релейной защиты и автоматики»
  2. Захаров О.Г. Показатели надёжности блоков частотной автоматики БМАЧР в цифрах и фактах//Электронный ресурс. Режим доступа: http://rza.org.ua/article/read/Pokazateli-nad-zhnosti-blokov-chastotnoy-avtomatiki-BMACHR-v-tsifrah-i-faktah_80.html
  3. РД 34.35.310-97 Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем. // М.: ОРГРЭС, 1997, 36 с.
  4. Надежность систем пожарной сигнализации // Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.secur.ru/article.php?id_catalog=9&id_position=141
  5. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: , Наука, 1969, 576 с.

 

 

[1] Если в формулу (2) При необходимости оценки вероятности отказа устройства за второй год работы вместо формулы (2) следует использовать другую формулу.

[2] Что соответствует выбору заведомо худшего случая.

 

1236
Закладки
Последние публикации
Комментарии 4
 

Pf[fhjd J/U/

Полученное по формуле значение P (AB)max = 0,00013 для изделий с наработкой на отказ Т0 = 125000 кажется не соответствующим ни одному из двух значений, рекомендованным в руководящем документе [3] – 1 • 10-5 или 1 • 10-6.
В связи с тем, что все показатели надежности взаимосвязаны, проверим насколько правильно заданы рекомендованные значения в документе [3].
При Q (А)= 1 • 10-5 вероятность безотказной работы составит:

P (A) = 1 - Q (А) = 1- 0,00001 = 0,99999 (6)

Используя формулу (2) можно определить значение наработки на отказ T0ф, которое соответствует значению P (A) = 0,99999:

T0ф = 8760 / ln0,99999 = 8760 / 0,00001 = 876 • 106 (7)

Таким образом, оказывается, что при Q (А)= 1 • 10-5 фактическое значение наработки на отказ T0ф должно в несколько тысяч раз превышать рекомендованное значение наработки на отказ
T0 = 125000 часов, заданное в этом же документе.
Произведенные по формулам (2), (6), (7) вычисления позволяют обоснованно предположить, что в руководящем документе заданы неправильные значения вероятности отказа в срабатывании устройства.

 

Релейщик

В статьях "Как не нужно оценивать надежность устройств релейной защиты":

http://www.gurevich-publications.com/articles_pdf/reliability_estimation_r.pdf

http://www.gurevich-publications.com/articles_pdf/reliability_estimation2_r.pdf

Показано, что господин Захаров О.Г. - автор представленного здесь материала ничего не смыслит в вопросах надежности релейной защиты и вводит в заблуждение читателей.

 

лингвист

Релейщик! Не прячься за этим ником. На самом деле ты - мифорелимст.
Покажи подробно, на примерах, где ошибки и неточности. Слабо?
Это тебе не герконом шунтировать оптический канал связи!

 

watcher

Мнение специалиста, написавшего рецензию на эту статью, можно прочесть здесь - http://www.olgezaharov.narod.ru/2015/raznoe/Scan23.pdf

 
Написать комментарий
Можно не указывать
На этот адрес будет отправлен ответ. Адрес не будет показан на сайте
*Обязательное поле
Сейчас читают
Последние комментарии
Mir2017lvar
2017 года у североамериканских робототехнических компаний было заказано 9773 робота, стоимость которых оценивается примерно в 516 млн. Это означает рост на 32 в единицах за тот же период к 20162017 года у североамериканских робототехнических компаний было заказано 9773 робота, стоимость которых оценивается примерно в 516 млн. Это означает рост на 32 в единицах за тот же период к 2016 году, который сохранил предыдущий рекорд. в первом квартале текущего года североамериканские потребители получили 8824 робота на сумму 494 миллиона, <a href=http://www.mirprom.ru/annoucement/102270>оснастка для робототехники</a>. Индустрия автоматизации продолжает расти устойчивыми темпами, так как компании инвестируют в повышение производительности и повышение конкурентоспособности, одновременно предоставляя рабочие места. Мы рады слышать о создаваемых новых рабочих местах и о том, как такие компании, как Amazon, GM и другие, обучают и переучивают свой персонал, чтобы позволить им занять эти высококвалифицированные рабочие места . Численность роботов, заказанных поставщиками автомобильных компонентов, выросла на 53, а заказы производителей автомобилей на 32 . Другим хорошим признаком будущего робототехники был дальнейший рост в не автомобильных отраслях, таких как металлы 54, полупроводники электроника 22 и продукты питания и товары народного потребления 15 .

Что можете посоветовать?
KristinaFaf
Есть кто дома? :)
Анонимный пользователь
БРИХУНЫ
Анатолий
Добрый вечер! нужен ОГ "Ландыш" -1 шт.