МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство морского и речного транспорта ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О.Макарова» ИНСТИТУТ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ Факультет Судовой Энергетики Кафедра «Судовых автоматизированных электроэнергетических систем» Расчетно-графическая работа По дисциплине: «Основы технической эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматики» «Расчет показателей надежности электрических систем» Вариант 3 Выполнил: курсант 4-го курса Э-431 специальность 26.05.07 «ЭСЭО и СА» Галицкий Руслан Яковлевич Проверил: кандидат технических наук, доцент Радаев Анатолий Вячеславович Санкт-Петербург 2024 г. Приведена структурная схема для расчета показателей надежности систем. Для этих схем необходимо рассчитать вероятность безотказной работы и вероятность отказа системы, определить интенсивность отказов системы и среднюю наработку до отказа, полагая, что изменяется по экспоненциальному закону, а приведенные на схемах значения показателей надежности элементов соответствуют значению времени t = 2 * 103 ч. Решение: Рис.1. Структурная схема 1. Вероятность отказной работы и вероятность без отказа для последовательно соединённых элементов 1-2, 3-4, 6-7: 1.1. 1-2 P1 = 1 - Q1 = 1 - 0,1 = 0,9 P2 = 1 - Q2 = 1 - 0,05 = 0,95 P1,2 = P1 * P2 = 0,855 1.2. 3-4 P3,4 = P3 * P2 = 0,9 * ( 1 – Q2 ) = 0,9 * ( 1 – 0,05 ) = 0,9 * 0,95 = 0,855 1.3. 6-7-8 P6,7 = P3 * P1 = 0,9 * ( 1 – Q1 ) P6,7 = 0,9 * 0,9 = 0,81 2 Рис.2. Структурная схема №2 2. Вероятность отказа и вероятность безотказной работы для параллельно соединённой группы элементов 1-2, 3-4, 6-7: Q1-4,6-7 = Q1,2 * Q3,4* Q6,7 = ( 1 – P1,2 ) * ( 1 – P3,4 ) * ( 1 – P6,7 ) = 0,145 * 0,145 * 0,19 = 0,003994 P1-4,6-7 = 1 - Q1-4,6-7 = 1 – 0,003994 = 0,99606 Рис.3. Структурная схема №3 3. Вероятность безотказной работы и вероятность отказа для параллельно соединённых элементов 5,8: Q5,8 = Q5* Q8 = Q1* P3 = 0,1* 0,9= 0, 09 3 P5,8 = 1 - Q5,8 = 1 - 0,09 = 0,91 Рис.4. Структурная схема №4 4. Вероятность отказа и вероятность безотказной работы для целой системы, состоящей из последовательно соединённой группы элементов 1-4,6,7 и 5,8: Pc = P1 * P2 = P1-4,6-7 * P5,8 = 0,99606 * 0,91 = 0,9064146 Qc = 1 - Pc = 1 - 0,9064146 = 0,0935854 Рис.5. Структурная схема №5 5. При экспоненциальном законе: Интенсивность отказов системы: 𝜆c = - lnPc / t = ln0,9064 / 2 * 103 = - 4,032 * 10-5 1/ч Средняя наработка до отказа: Tср = 1/ 𝜆c = 1/ 4,032 * 10-5 = 24801,6391 = 24801ч. Вывод: в данной расчётно-графической работе были изучены различные методики вычисления показателей надёжности электрических систем. По результатам проведённых расчётов можно убедиться в большей надёжности систем, чьи элементы подключены параллельно, т.к. отказ системы наступит при отказе всех подключённых элементов. В системе с последовательным подключением при отказе какого-либо из этих элементов будет приводить к отказу системы. 4