Проектирование электропитания устройств связи и автоматики
9 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЭПУ
Для расчета надежности ЭПУ на основании функциональной схемы составим расчетную схему, на которой отразим последовательные и параллельные цепи установки. Схема изображена на рисунке 11.1. Для расчета выбираем самый ненадежный вариант нагрузки - 3.
Рисунок 3 - Схема для расчета надежности
Надежность параллельных цепей производится по формуле:
(24)
Надежность последовательно соединенных элементов рассчитывается по формуле:
(25)
Условная интенсивность отказов отдельных блоков, узлов ЭПУ представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Условная интенсивность отказов отдельных блоков, узлов ЭПУ
Наименование блока, узла |
л?10-6, 1/ч |
|
Сеть |
3.0 |
|
Вводный щит ВЩ |
1.6 |
|
Щиты переменного тока ЩПТА, ЩДГА |
8.0 |
|
Шкаф ШВРА |
9.0 |
|
ДГУ |
530 |
|
УЭПС мощностью до 10 кВт |
1.7 |
|
УЭПС мощностью выше 10 кВт |
2.1 |
|
АБ |
0.4 |
|
Автоматический выключатель ВА для АБ |
0.2 |
|
Преобразователь ССПН |
1.7 |
|
Преобразователь СУЭП |
2.8 |
|
Конвертор КВ или КУВ |
2.0 |
|
Инвертор ИТ (ИС) |
3.0 |
|
ЩРЗ или ПР |
1.0 |
Надежность всего тракта:
Ртр (t) = Рпосл (t)*Pпарал (t). (26)
Интенсивность отказа тракта:
лтр1 = л1 + л2 + л3 + ... +лn , 1/ч. (27)
Время наработки на отказ:
,ч. (28)
Коэффициент готовности тракта:
, (29)
где в1 - время восстановления. Например, для первого тракта в1 = 0.5 ч.
Аналогично найдем Ктр для остальных трех трактов.
Тогда коэффициент готовности всей ЭПУ c учетом четырех параллельных трактов:
(30)
Наработка на отказ всей системы из четырех (k = 4) параллельных трактов:
,ч. (31)
Пользуясь выше приведенными формулами, производим расчет надежности системы.
Получаем для первого тракта:
Вероятность безотказной работы
Интенсивность отказа тракта лтр1=
Время наработки на отказ , ч.
Коэффициент готовности тракта
Получаем для второго тракта:
Вероятность безотказной работы
Интенсивность отказа тракта лтр2=
Время наработки на отказ , ч.
Коэффициент готовности тракта
Получаем для третьего тракта:
Вероятность безотказной работы
Интенсивность отказа тракта лтр3=
Время наработки на отказ , ч.
Коэффициент готовности тракта
Получаем для четвертого тракта:
Вероятность безотказной работы
Интенсивность отказа тракта лтр4=
Время наработки на отказ , ч.
Коэффициент готовности тракта
Таким образом, коэффициент готовности всей ЭПУ c учетом четырех параллельных трактов Кэпу =0,999998657, а наработка на отказ всей системы из четырех (k = 4) параллельных трактов при нем равна Тэпу = 186150.2 ч.= 21.25 года.