Потоки отказов и восстановлений

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

2.1.2. Отказ

Событие, заключающееся в том, что объект перешел границу допустимой области значений переменных работоспособного состояния и неработоспособного, квалифицируется как отказ. При этом происходит утрата способности объекта выполнять свои функции. На рис. 2.1 событие отказа наступает в точке "0" или "0*".

Отказы могут быть:

– полные или частичные (по степени нарушения работоспособности);

– внезапные и постепенные (по скорости протекания процессов изменения переменных состояния);

– независимые или зависимые (зависящие от отказов других объектов);

– устойчивые и неустойчивые или сбои (самоустраняющиеся отказы, приводящие к кратковременному нарушению работоспособности).

У объектов, функционирующих не постоянно во времени, а по требованию, отказы могут быть следующих видов:

- срабатывание на требование;

- ложное срабатывание (при отсутствии требований);

- излишнее срабатывание (при требовании срабатывания других элементов).

Примерами таких объектов являются системы релейной защиты, противоаварийной автоматики, в определенной мере выключатели.

Причины отказов могут быть внешними и внутренними.

Отказы по внутренним причинам можно подразделить на три группы. Первую составляют ошибки, допущенные при конструировании, определении условий и режимов эксплуатации, изготовлении, монтаже или ремонтах оборудования. Эти ошибки, скрытые дефекты обычно проявляются в ранний период эксплуатации – период приработки. Для него характерна повышенная частота отказов (рис. 2.2). Вторая группа причин вызвана износом и приводит к постепенному утрачиванию объектом ряда функциональных свойств и увеличению частоты отказов по сравнению с периодом нормальной эксплуатации объекта. Этот период называется периодом старения. На рис. 2.2  - время жизни объекта.

Третью группу составляют отказы в период нормальной эксплуатации. Частота отказов в этот период ниже, чем в первые два, но она ненулевая.

К отказам по внутренним причинам могут также быть отнесены те, которые вызваны ошибочными или вынужденными действиями обслуживающего персонала, если он включен в состав рассматриваемого объекта, находится внутри его границы. В противном случае они будут отнесены к отказам по внешним причинам.

Рис. 2.2. Надежность объекта за период его "жизни"

Независимо от способа отнесения последние могут быть подразделены на две группы. Первую составляют причины, обусловленные недостаточно высокой квалификацией эксплуатационного и ремонтного персонала. Вторая группа причин связана с громоздкостью и сложностью устройств и схем, с которыми эксплуатационному персоналу приходится работать. Например, большое количество коммутационной аппаратуры и сложная схема соединений на подстанциях повышают вероятность непра-вильных переключений, способных привести к ложным отключениям и включениям на короткозамкнутые цепи.

Причины отказов внешнего происхождения также можно подразделить на две группы. К первой отнесем воздействия, поступающие из внешней среды, по своей силе превышающие те, на которые рассчитан объект (так называемые нерасчетные возмущения) и которые приводят к повреждению объекта. Это обычно редкие и плохо предсказуемые воздействия, как правило, физического характера, не связанные с периодом предшествующей работы. В качестве примеров воздействий, приводящих к внезапным отказам, можно привести такие, как грозы, падения деревьев или попадание животных на электроустановки, гололед и др. Эта группа причин приводит к необратимым изменениям свойств объекта. Ко второй группе внешних причин можно отнести возмущения, приводящие к изменению режимных параметров объекта, в результате чего они выходят из допустимых границ. Отказы этого вида могут быть неустойчивыми (сбоями) или устойчивыми. Обычно они имеют достаточно обоснованные статистические характеристики и не являются уникальными. После снятия воздействия, приведшего к неустойчивому отказу, обычно значения параметров объекта входят в допустимые границы и он продолжает выполнять свои функции. Примером неустойчивого отказа может являться короткое замыкание (КЗ) на ЛЭП, самоустраняющееся за период паузы АПВ линии. В случае устойчивого отказа (например, КЗ на ЛЭП с ее отключением при отсутствии АПВ) могут потребоваться дополнительные действия по возвращению объекта в нормальное работоспособное состояние (включение ЛЭП в работу вручную).

По характеру причин отказы, как правило, отличаются случайностью или неопределенностью момента наступления отказа, за исключением тех случаев, когда в результате накопления факторов, которое может привести к отказу, производят преднамеренное отключение объекта заранее, не дожидаясь его естественного отказа, с целью вывода его в ремонт.

В случае накопления факторов старения объекта он может достичь так называемого предельного состояния. Обычно отказы, связанные с достижением предельных состояний, являются постепенными, позволяющими заблаговременно предсказать момент перехода границы области допустимых значений режимных параметров.

В целом возможность наступления отказов объекта во многом зависит от условий, в которых он работает. С этих позиций сами условия могут быть классифицированы как минимум на два множества: обычные, или ординарные, и необычные, или неординарные, особые, форсмажорные.

2.1.3. Восстановление

После отказа в результате организуемых и протекающих в объекте процессов возможно наступление события, когда все значения режимных параметров, характеризующих его состояние, снова окажутся в допустимой с позиций дальнейшего функционирования области. Говорят, произошло восстановление, которое возможно за счет как определенных управляющих воздействий, так и выполнения ремонтов поврежденного оборудования. Если восстановление объекта по тем или иным причинам не происходит, то объект называют невосстанавливаемым.

Восстановление может быть полным или частичным. На рис. 2.1 события "восстановление" показаны в точках " " и  как ввод значений переменных состояния объекта в допустимую область.

Функционирование восстанавливаемого объекта на некотором интервале времени Т может быть представлено потоком отказов и восстановлений (рис. 2.3). При этом могут быть потоки с полными или частичными (с разной степенью работоспособности j) отказами, с полным или частичным восстановлением и т.п.

Рис. 2.3. Поток отказов-восстановлений объекта

Из общего потока можно выделить лишь поток отказов, исключив на оси времени все интервалы восстановлений (или неработоспособного состояния). Тогда на этой оси будет откладываться чистое время работоспособного состояния объекта за данное время Т, которое называют наработкой . Аналогично можно из общего потока выделить только поток восстановлений.

В итоге поле понятий, описывающих процессы в объекте, определяющие его надежность, может быть структурировано так, как это показано на рис. 2.4.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США