130
в течение которого следует ожидать выполнение условий
обеспечения надежности
,
) (
;
10 38,7
)37(
1 )(
,
)37( 1 ) (
;
0,04976
1 )(
11,866
21
10 22,6
10,866
20
3
,
,
0,04976
2,1
,
X
п III
t
III
III
X
II I
i
II I
t
I
II
I
E t P dt
e
t
K
N
n
F
t P
E F
t
P dt
e
K
N
n
t
P
=
− +
−=
+ −=
− −=
−
−
−
−
где P(t)= 1 - F(t) – вероятность безотказной работы, n
i
–
количество отказов на каждом из 3-х интервалов, N –
общее число отказов.
Рис. 1 – Гистограмма и плотность вероятности распределения
технологических нарушений на ВЛ 500 кВ ОЭС СВ.
Рис. 2 – Вероятностные функции распределения
технологических нарушений на ВЛ 500 кВ ОЭС СВ.
Полученные результаты для трех интервалов времени
работы ВЛ сведены в таблицу
Таблица I.
П
РЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НОРМЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО
РЕСУРСА МАССИВА
ВЛ
Интерва
л
I
II
III
Е
X
0,0
5
0,02
0,05
0,03
0,02
0,01
0,2
t, лет
5,4
4
12,3
8
21,1
9
24,9
0
30,9
3
36,9
4
53,9
8
Так уровень надежности для ВЛ ввиду значительных
сроков
службы
нельзя
установить
прямой
непосредственной оценкой.
В практических расчётах [8] используется ещё другой
показатель свойства безотказности, который по своей
информативности эквивалентен Р(t). Для ВЛ график
зависимости
интенсивности
отказов
называется
характеристикой жизни ВЛ.
Интенсивность отказов h(t) – характеризует степень
надёжности элемента в каждый момент времени. Она
представляет собой условную плотность вероятности
возникновения
отказа,
определяемую
для
рассматриваемого момента времени при условии, что до
этого отказ не возник, т.е.:
,
)( 1
)(
)
(
tF
tf
th
−
=
(15)
Вероятностная характеристика интенсивности отказов
h(t)
может быть аппроксимирована по участкам с
погрешностью не более 5% следующими выражениями:
лет 54
37 при
103 ,4
298 ,0
0054 ,0 )(
лет 37
0 при
073 ,0
0048 ,0 )(
2
,
+
−
=
+
−=
t
t
t
t h
t
t
t h
III
I
. (16)
III.
Р
ЕЗУЛЬТАТЫ
Таким образом, на основе многостадийной нелинейной
модели накопления повреждений построена интегральная
суммарная функция отказов. На сроке службы 25 лет
интегральная (накопленная) вероятность составляет 0,5, что
является предпосылкой к принятию мер для предупреждения
потока отказов на ВЛ. К примеру, это может быть выполнение
мероприятий по комплексной реконструкции ВЛ - замена
отдельных опор, участков фазных проводов и грозозащитных
тросов,
установка
ограничителей
перенапряжения
нелинейных, ремонт фундаментов, замена изолирующих
подвесок и т.д.
Полученная вероятностная функция распределения
интенсивности отказов ВЛ была аппроксимирована по 3-м
интервалам. Установлено, что 1-м интервале она
описывается линейным уравнением, на 2-м –
интенсивность не изменяется с течением времени, а на 3-
ем интервале определяется степенной функцией (рис. 3).
С помощью полученного графика интенсивности
отказов, в условиях эксплуатации рассмотренных ВЛ 500
кВ в ОЭС СВ в течение n – ого количества лет, становится
возможным определение интервалов времени наиболее
интенсивного выхода из строя ВЛ, составляющих на
выделенных участках: h ≤ 0,08; h = 0,013; h = →5.
При
анализе
вероятностной
характеристики
интенсивности отказов ВЛ 500 кВ можно дать
рекомендацию о ограничении эксплуатации ВЛ сроком,
когда на интервале деградации интенсивность отказов не
будет превышать интенсивность отказов периода
приработки. Тогда максимальный срок эксплуатации ВЛ
будет ограничен 59,97 годами с целью повышения
надёжности работы и обновления эксплуатируемых ВЛ 500
кВ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1]
Складчиков А.А., Хренников А.Ю., Гольдштейн В.Г. Анализ
состояния воздушных линий электропередачи 6 – 500 кВ Самарского
региона / А.А. Складчиков // Электрические станции. – 2010. – № 5.
– С. 42–46.
[2]
В.Е. Гмурман. Теория вероятностей и математическая статистика:
Учеб. пособие для втузов. Изд. 5-е перераб. и доп. - М: Высш. школа,
1977. - 479 с.
[3]
Л.А. Мелентьев. Системные исследования в энергетике. 2-е изд.
перераб. и доп. – М.: Наука, 1983. - 456 с.
[4]
Ю.Н., Руденко, Ушаков И.А. Надежность систем энергетики. -
Иркутск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. – 323с.
[5]
E.С. Вентцель. Теория вероятностей. М.: Академия, 2003. – 576 с.
[6]
Ю.Б. Гук. Теория надежности в электроэнергетике. - Л.:
Энергоатомиздат, 1990.
[7]
Б.В., Папков, А.Л. Куликов. Основы теории систем для
электроэнергетиков. – Н.Новгород: ВВАГС, 2011. – 456 с.
[8]
Н.И. Воропай. Системные исследования в энергетике:
Ретроспектива научных направлений СЭИ–ИСЭМ / отв. ред. Н.И.
Воропай. – Новосибирск: Наука, 2010. – 686 с
