Формулы надежности

25 июня 2013 в 14:00

Формулы надежности

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

 

В двух предыдущих публикациях [3, 4] были рассмотрены два показателя надежности [1], которые согласно документу [5] должны быть включены в технические условия цифровых устройств:

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

Для оценки функционирования устройств релейной защиты в документе [6] рекомендовано определять процент правильных действий защиты по формуле (1), в которую входит второй из названных выше показателей - nлс:

 

где – nпс - число правильных срабатываний;
nис - число излишних срабатываний;
nлс - число ложных срабатываний;
nос - число отказов срабатывания.

Понятно, что такой показатель как «вероятность отказа в срабатывании за год» не может быть использован в формулах, подобной (1).

В документе [6] этот коэффициент предложено использовать как показатель качества работы релейной защиты, считая при этом возможным его применение не только для оценки соответствия защиты предъявляемым требованиям и пригодности для эксплуатации, но и для оценки надежности.

Однако, необходимо отметить, что правильность и неправильность срабатывания защиты, наличие излишних и ложных срабатываний, а также процентные соотношения между ними далеко не всегда связаны с надежностью релейной защиты и тем более с надежностью цифровых устройств [2].

Статистику различного рода срабатываний и несрабатываний правильнее рассматривать как характеристику совершенства схемы релейной защиты, применяемых в цифровых устройствах алгоритмов и адекватности используемых в них математических моделей.

Поэтому нельзя согласиться с тем, что с помощью такого рода формул и показателей можно оценить надежность срабатывания D (2), надежность несрабатывания S (3) и общую надежность R (4) релейной защиты :

D = Nc /(Nc + NF), (2)

S = Nc /(Nc + NU), (3)

R = Nc /(Nc + NF+ NU), (4)

 

где Nc – количество правильных срабатываний защиты;
NF – количество отказов в срабатывании защиты;
NU - количество излишних (ложных) срабатываний защиты.

Сравнивая формулы (1) – (4) между собой, можно сделать вывод об их принципиальном сходстве.

Небольшие различия вызваны только тем, что отдельные виды срабатываний по-разному объединены между собой.

Например, в формуле (1), cумма (nпс + nос) = nтс – интерпретируется как число требований срабатывания, а излишние и ложные срабатывания рассматриваются как независимые друг от друга.

В формулах (3) и (4) излишние и ложные срабатывания не разделены, тогда как в формулу (1) они входят как учитываемые раздельно.

О «взаимосвязи» таких показателей на форуме [4] можно прочесть такой обмен мнениями:

stoyan пишет: «Не надо забывать, что повышение надежности срабатывания понижает надежность несрабатывания».

Cambric спрашивает: «Что Вы имеете ввиду: излишнее срабатывание или ложное срабатывание?"»

stoyan отвечает: «И то и другое...»

Однако с помощью таких формул вообще нельзя произвести «учёт надежности», а можно только обработать полученную статистику разного рода срабатываний и несрабатываний защиты.

Поэтому вывод, сделанный в [7] «В России, как оказалось, учет надежности РЗ вообще не предусмотрен», неверен не потому, что в документе [6] использована формула (1), а потому, что такие формулы в принципе не имеют отношения к надежности, определяемой в соответствии со стандартом [9].

Тем не менее, в технической литературе можно найти многочисленные примеры попыток использования процента правильных или неправильных действий релейной защиты для оценки её надежности.

Например, в [8] предложено для этих целей использовать формулу (5):

 

где ΩИ – параметр потока излишних срабатываний (в простейшем случае – количество излишних срабатываний за год);
ΩЛ – параметр потока ложных срабатываний;
ΩО – параметр потока отказов в срабатывании релейной защиты;
ΩС – параметр потока заявок на срабатывание (т.е. количество повреждений защищаемого объекта в год).

Эта формула отличается от формулы (1) не только тем, что входящие в неё составляющие названы с использованием терминологии теории надежности.

Показатель D назван «процент неправильных действий» и поэтому логично предположить, что такой показатель должен дополнять процент правильных действий, рассчитанный по формуле (1), до 100%.

Однако из-за ряда различий (разные перечни срабатываний, различная их группировка и т.п.) этого не может быть и результаты, полученные по формулам (1) и (5) нельзя сопоставить между собой.

Обратим также внимание, что числитель и знаменатель в формуле (5) отличаются друг от друга всего только на dΩ = ΩС - ΩО , а не так, как в формуле (1).

В работе [8] предлагается для оценки эффективности функционирования использовать усредненный статистический показатель работы h, называемый процентом правильности действий:

h= hnc 100 / (hnc + hoc + hис + hлс), (6)

 

Где hпс - правильность срабатываний
hос – отказ в срабатываний;
hис – излишнее срабатывание;
hлс – ложное срабатывание.

В [8] написано, что данный показатель позволяет «…оценивать соответствие устройств РЗА предъявляемым требованиям, их надежность и пригодность для эксплуатации..».

Сравнение формул (1) и (6) показывает их идентичность, отличие состоит только в обозначении срабатываний. Поэтому все сказанное выше о невозможности оценки надежности релейной защиты на основе статистики различных срабатываний и несрабатываний применимо и для этой формулы.

Продолжением такого подхода может служить формула (7), предложенная в [7]:

 

В формуле приняты такие обозначения:

  • МS1i – отказы реле i –го вида, не связанные с неправильными действиями релейной защиты, но требующие ремонта или замены «вышедших из строя» элементов и модулей;
  • МDi - неправильные действия релейной защиты i –го вида, то есть излишние срабатывания при отсутствии аварийного режима или несрабатывание при аварийном режиме, не связанные с ошибками персонала;
  • МРi – ошибки персонала, связанные с эксплуатацией, тестированием и программированием реле i –го вида, влияющие на правильность действия релейной защиты, выявленные до наступления неправильного действия защиты или после него.
  • Ni – количество реле i-го вида, находящихся в эксплуатации в рассматриваемый период времени.

На самом деле, в этой формуле к надежности реле в смысле, установленном стандартом [9], имеет отношение только компонент МS1i .

Все остальные компоненты этой формулы так или иначе связаны с «ошибками персонала» и не могут в таком виде характеризовать надежность технического устройства.

Некорректность введения такого показателя видна и в его определении, предлагающего учитывать ошибки персонала учитывать в зависимости от их выявления.

 

Выводы

  1. Предложенные в разных работах формулы (1) – (7), основанные на арифметическом учете в том или ином виде различных видов срабатываний или несрабатываний реле защиты не позволяют оценить их надежность в смысле, установленном в стандарте [9].
  2. Для статистической оценки работы устройств релейной защиты следует использовать только формулу (1) из инструкции [6].

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. Захаров О.Г. Требование на срабатывание. // Электронный ресурс. Режим доступа:http://rza.org.ua/article/read/Trebovanie-na-srabatyvanie--Zaharov-O-G.html
  4. Захаров О.Г. Ложное срабатывание // Электронный ресурс. Режим доступаhttp://www.energoboard.ru/articles/3040-lognoe-srabativanie.html
  5. РД 34.35.310-97 Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем. // М.: ОРГРЭС, 1997, 36 с
  6. РД 34.35.516-89 Инструкция по учету и оценке работы релейной защиты и автоматики электрической части энергосистем http://www.opengost.ru/9411-rd-34.35.516-89-instrukciya-po-uchetu-i-ocenke-raboty-releynoy-zaschity-i-avtomatiki-elektricheskoy-chasti-energosistem.html
  7. В.И.Гуревич. Микропроцессорные реле защиты. Устройство, проблемы и перспективы. М.: «Инфра-инжиниринг», 2011, 336 с.
  8. А. Шалин. Микропроцессорные реле защиты: необходим анализ эффективности и надежности// Новости электротехники, №2 (38), 2006, С. // Электронный ресурс. Режим доступа:http://www.news.elteh.ru/arh/2006/38/13.php
  9. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1991.
  10. Функции релейной защиты и автоматики и основные требования, предъявляемые к этим устройствам// Электронный ресурс. Режим доступа:http://relay-protection.ru/content/view/285/58/

 

[1]Названия показателей приведены в том виде, в каком они записаны в [5].
[2]Информация о причинах ложных срабатываний приведена в [4].
[3]Цитируется по [7]
[4]См.:http://rzia.ru/topic85-filosofiya-zashchit-generatorov-p4.html

 

 

Последние публикации
Комментарии 14
 

О.Г.Захаров

Об оценке надежности цифровых устройств релейной защиты в РД 34.34.310-97 написано так:
"Соответствие требованиям надежности МП РЗА оценивается по статистическим данным о числе и видах отказов устройств, полученных из опыта эксплуатации"
Эта запись подтверждает , что формулам надежности, приведенным в данной статье, оценить надежность устройства невозможно.

 

Анонимный пользователь

Захаров пишет: "Эта запись подтверждает , что формулам надежности, приведенным в данной статье, оценить надежность устройства невозможно".

Да не только в данной статье, но и во всех остальных публикациях Захарова, который на протяжении уже многих лет никак не может понять, что надежность - это не есть физическая величина, которую можно измерить, а это чисто расчетная абстрактная величина, которая в сильной степени зависит от применямого метода расчета, исходных предполжений и данных, принятых в расчете. Поэтому не может быть в принципе только одной "правильной" формулы (формулы Захарова).

Тупость и воинствующая настойчивость с которой Захаровым насаждается повсюду мысль о правильности только его метода и только его формулы просто поразительны.

 

О.Г.Захаров

Анонимный пользователь! Не свою ли формулу , в которой ошибки персонала приравнены к надежности изделия Вы так неуклюже защищаете?
О Вашей формуле подробно написано здесь: www.miforelist.narod.ru/nadezhnostj.htm
Читайте внимательно, отвечайте аргументированно.
К надежности эта формула отношения не имеет. НИКАКОГО!
Правильные формулы в стандартах по расчетам и оценкам надежности.
И эти формулы использованы в моих работах.
О "бытовом" использовании слова "надежность", напоминающем "заклинания" сказано здесь:
http://rza.org.ua/blog/a-32.html

 

О.Г.Захаров

Анонимный пользователь!
О линейке, которую Вы предлагаете прикладывать к физической величине написано здесь:
http://miforelist.narod.ru/Dalee20.htm - миф о линейке, прикладываемой к физической величине
и здесь:
http://miforelist2.narod.ru/Dalee21.htm - очередной миф, теперь о "не физической величине"
Прикладывай линейку исчо!

 

О.Г.Захаров

Анонимный пользователь, который пишет "надежность - это не есть физическая величина, которую можно измерить"!
Об оценке наработки на отказ и других показателей надежности читайте здесь:
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. Захаров О.Г Оценка показателей сохраняемости цифровых устройств релейной защиты.
http://rza.org.ua/article/read/Otsenka-pokazateley-sohranyaemosti---tsifrovih-ustroystv-releynoy-zashchiti--Zaharov-O-G-_119.html
И многие другие публикации, информацию о которых можно найти в этом блоге:
Немного о надежности. http://rza.org.ua/blog/a-52.html

 

Анонимный пользователь

Болванить всех не перестану
И Гуревича достану
Своими глупыми речами
Лапшою длинной над ушами
Своими баснями тупыми,
И статейками гнилыми.
Я его на век запомню,
Я ему всего припомню:
И рецензии в журналах
Да и записи в анналах,
Я его с говном смешаю
Всякой дряни намешаю
Выставлю на обозренье
Радость, счастье, облегченье!
***
Уж время к полночи спешит
Захаров наш никак не спит
И строчит, строчит невпопад
Слов бранных бурный водопад.
Несется грязный сей поток
В канализационный сток.
Ведь места лучше не найти
Потоку глупостей и лжи!

 

Читатель

В статье: Гуревич В. И. Как не нужно оценивать надежность микропроцессорных устройств релейной защиты. - "Вести в электроэнергетике", 2010, № 5, с. 27 - 30.

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

показано, что написанное Захаровым про надежность - это полная чушь, а он сам профан и невежа в вопросах надежности

 

лингвист

Без комментария. Специально для проффесора, отличающегося терминологической глухотой
(см. Терминологическая глухота создателя мифов//..miforelist.narod.ru›Gluchota.pdf )

Толковый словарь Ушакова
невежи, м. и ж. 1. Грубый, неучтивый человек. Невежа тот, кто позволяет себе грубость. Л. Толстой. - Невежа! Я с тобой и говорить-то не хочу. А. Острвскй. 2. То же, что невежда (разг. устар.). Невежи судят точно так: в чем толку не поймут, то все у них пустяк. Крылов.

НЕВЕ́ЖДА, невежды, муж. (неод.). Несведущий, малообразованный человек, но обычно с претензией на знание, неуч. «Невежда… в ослепленье бранит науки и ученье и все ученые труды, не чувствуя, что он вкушает их плоды.» Крылов. «Невежда он был круглый.» Тургенев (см. круглый). «Я… не искал популярности в полемике с невеждами.» Чехов.
|| Неосведомленный в какой-нибудь области знаний. «Невежда в физике, а в музыке знаток.» Крылов.

 

О.Г.Захаров

Очередная словарная статья Безотказность размещена здесь: http://rza.org.ua/glossary/read/Bezotkaznost.html

 

читатель

Пиши, о чем не понимаешь,
И то брани, чего не знаешь,
В анналы ты войдешь, придурок,
Как злобный, глупый недоумок

 

Morty

Hello, my name is Morty Goldman; I just stumbled upon your site - www.energoboard.ru - I'm sorry to write in such an odd manner, I thought to call you but I didn't want to take up your time. What I have to say may be of great interest to you. Did you know that an overwhelming majority of businesses, organizations and celebrities buy likes and followers? What, you thought your competitor's likes and followers are organic and naturally gained? Ha ha. Backed by years of experience and sheer determination to satisfy my customers, your business can now also benefit from the unique power of social media. This is exactly how I deliver results to my clients - and I assure you that you'll be overwhelmingly pleased with the outcome.

Give us a call: +1 (877) 410-4002
or visit us at http://www.SuperbSocial.net

 

О.Г.Захаров

Рекламируемая автором как собственная разработка формула надежности
предложена много лет назад другими специалистами. Читайте
Секция 1 - Научно-техническая библиотека Томского ...
www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Conferences/.../116022.pdf

Оценка качества выполнения и функционирования релейной защиты (РЗ) ..... Барзам А.Б. О применении критериев теории надежности к технике РЗ.

 

О.Г. Захаров

Такого рода формулы принято называть бухгалтерскими - см. http://mtdata.ru/u23/photo8B9E/20093234706-0/original.jpg

 

watcher

Новые словарные статьи
Ложное срабатывание - http://maximarsenev.narod.ru/2017/lozhnoe.htm
Излишнее срабатывание - http://maximarsenev.narod.ru/2017/izli2.htm
По поводу двух словарных статей в "Лексиконе релейщика" - http://www.olgezaharov.narod.ru/2017/fevral/srab1.htm

 
Написать комментарий
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.
Последние комментарии