ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-050-00

Данная работа является результатом выполнения технологической разработки.

В электротехнической подсистеме ТЭЦ можно выделить цепочки электрооборудования связанные с технологической подсистемой через накопительные емкости (накопители). В зависимости от технологического процесса накопитель может работать в разных режимах. Первым из них является работа емкости накопления в режиме наполнения излишками поступающего в накопитель вещества. Второй режим состоит в отдачи накопленного вещества для покрытия потребности технологического процесса. В первом случае при отказе электромеханических устройств поступающее вещество в накопитель сохраняется в его свободной части. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока объем накопителя не заполнится до предельного уровня. После этого произойдет отключение механизмов загрузки накопителя и технологический процесс остановится. В данном случае задержка влияния отказов оборудования на процесс выработки электроэнергии определится временем заполнения емкости. В другом режиме работы накопителя его объем заполнен веществом до предельного уровня. Выход из строя электромеханического оборудования не повлияет на технологический процесс, пока имеется вещество в емкости. После опорожнения накопителя прекратится выработка электроэнергии. Время разгрузки накопителя задержит влияние отказов оборудования на технологический процесс. Воздействующие функции на процесс выработки электроэнергии в рассмотренных режимах работы накопителя одинаковы. В общем случае время задержки влияния отказов оборудования на выработку электроэнергии будет зависеть от интенсивности загрузки (разгрузки) накопителя. В обычном режиме работы емкости интенсивности её загрузки и разгрузки поддерживаются постоянными, поэтому и запас времени на устранение отказов будет постоянным. Обозначим его буквой . Величина уменьшает время влияния отказов оборудования на производство электрической энергии и увеличивает время её безотказной выработки. Накопитель не влияет на скорость ремонта и не изменяет продолжительность безотказной работы оборудования за одно включение. Поэтому время восстановления и наработка на отказ оборудования останутся неизменными. Если время меньше или равно , то отказа при выработке электроэнергии не происходит, а когда продолжительность больше времени , отказ в выработке электроэнергии произойдет. Затраченный запас времени в период устранения отказа оборудования является функцией от двух переменных и , т.е.

где - запас времени на устранение отказов оборудования;

- ое время восстановления оборудования.

Процесс функционирования оборудования в системе, содержащей емкость накопления, можно представить случайным импульсным потоком . Поток получают путем преобразования случайного элементарного потока функционирования единицы оборудования в зависимости от времени задержки влияния отказов оборудования на выработку электроэнергии. Составляющими потока являются прямоугольные импульсы и паузы, соответствующие безотказной выработке электроэнергии и её восстановлению при отказе электрооборудования. Их длительности, соответственно, обозначим через и . Величины и по длительности являются случайными. Они характеризуются средними значениями , и законами , плотности распределения. При этом случайный поток функционирования электрооборудования в составе системы с накопителем изображается в виде потока со средними значениями импульсов и пауз . Рис. 1 поясняет процесс образования потоков и функционирования оборудования подсистемы с накопителем. Вывод показателей надежности , , , , , функционирования электрооборудования в системе с накопителем целесообразно рассмотреть на базе водоподготовительной установки (ВПУ), которая предназначена для обработки добавочной воды котлов, теплосети и поддержания водно-химического режима станции. Среднее время восстановления отказа в выработке электроэнергии равно

где - число наступивших отказов за суммарное время ;

- число отказов соответствующих условию за суммарное время ;

- среднее значение всех больших .

Если в формуле (1) число наступивших отказов устремить к бесконечности, то значение будет соответствовать математическому ожиданию . Тогда

.(2)

Математическое ожидание можно выразить и через закон плотности распределения пауз потока , т.е.

. (3)

Закон плотности распределения времени восстановления выработки электроэнергии равен

. (4)

В (4) величина стоит в знаменателе. Поэтому закон справедлив для всех значений больше нуля. Допущение не внесет погрешность в инженерный расчет, так как время восстановления оборудования не бывает равным нулю.

Количество пауз потока за счет влияния накопителя будет меньше в раз, чем в потоке (рис.1). Следовательно, частота потока уменьшится в раз по сравнению с и станет равна

. (5)

В соответствии с изложенным вероятность влияния отказа оборудования на выработку электроэнергии, вероятность безотказной выработки электроэнергии при отказах оборудования, длительность безотказной выработки электроэнергии выразятся зависимостями

; (6)

; (7)

. (8)

Проведенный анализ функционирования оборудования в системах с емкостью накопления позволяет установить интенсивность влияния отказов оборудования на выработку электроэнергии и позволяет выбрать наилучший объем накопителя.

Преимущества перед аналогичными методами расчета - метод позволяет анализировать время безотказной выработки электроэнергии, время отказов в выработки электроэнергии и оценивать связь электротехнической с технологической подсистемой.