Надежности энергоснабжения

Может быть поставлена прямая задача оптимизации [26]: найти такие значения надежности элементов конструкции Н}, Я2, ..., Нп, которые обеспечивали бы минимум функции массы всей Конструкции при наложенных ограничениях на ее надежность

ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ)

Раздел второй. ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ) ........... 146

' Теория производительности, разработанная советскими учеными, позволяет установить зависимость производительности МА и АЛ от их компоновки и параметров системы, например, от схемы автомата или автоматической линии, количества позиций обработки объекта, технологических режимов обработки, быстродействия механизмов, надежности элементов системы и др. Рассмотрим основные

- зависимость показателей надежности от стоимости RI k (Q к ) в виде наборов гь ..., rs пар значений. Такие данные отражают существующее положение в области надежности элементов разных типов.

В соответствии с «Методикой выбора оптимальных уровней показателей надежности элементов изделия» рассмотренной выше, была проведена оптимизация по минимуму затрат с учетом надежности каждого метода неразрушающего контроля.

83. Методика выбора оптимальных уровней показателя надежности элементов, Москва, 1977.

Значение t = Тр, при котором станет /С (t) = I, будет являться ресурсом изделия по данному параметру или по их совокупности. При оценке границы области устойчивости могут быть два подхода — вероятностный, когда она ограничивается наибольшим значением параметра, соответствующего заданной вероятности его появления (область (?v), и физический (область G,), когда оценивается наибольшее значение параметра при экстремальных условиях эксплуатации. Если изделие находится в области устойчивости, то гарантируется его безотказная работа. Однако такое состояние достигается, как правило, за счет большого запаса надежности элементов изделия и за счет большой избыточности элементов, что связано со значительными материальными затратами при его производстве.

1. Расчет надежности систем по надежности элементов. При возможности расчленения сложной системы на отдельные элементы, для каждого из которых можно отдельно определить вероятность безотказной работы, для расчета ее надежности широко используют структурные схемы. В этих схемах каждый ?-й элемент характеризуется значением Pt — вероятностью его безотказной работы

При одинаковой надежности элементов формула (1) примет вид Р(0 = Я?. (2)

Наконец, на правильность прогноза решающее влияние оказывает достоверность информации о закономерностях изменения выходных параметров изделия в процессе эксплуатации, т. е. о случайных функциях Xl (t)\ ...; Хп (/). Информация о надежности изделия (понимая под этим оценку упомянутых функций X/ (/). или данные по надежности элементов изделия) может быть получена из разных источников и этот вопрос рассмотрен в гл. 4, п. 5. Прогнозирование может вестись на стадии проектирования (имеются ТУ на изделие, конструктивные данные о машине и ее элементах, известны возможные условия эксплуатации), при наличии опытного образца изделия (можно получить начальные характеристики машины, оценить запас надежности) и при эксплуатации (имеется информация о потере работоспособности изделий при различных условиях эксплуатации). При прогнозировании надежности изделия на стадии проектирования имеется наибольшая неопределеннЪсть (энтропия) в оценке возможных состояний изделия. Однако методический подход к решению этой задачи остается общим.

где Дгиэ — топливная (ИЭ) составляющая в расчете на единицу вырабатываемой энергии за год (годовой производительности оборудования); Агрем — удельная экономия затрат на ремонт в связи с повышением надежности работы нового оборудования; Az3.n — экономия на составляющей себестоимости по заработной плате, которая будет иметь место, если при переходе к новому оборудованию повышается производительность труда; Azn0Tp — экономия, достигаемая у потребителей в связи с повышением качества энергии и надежности энергоснабжения в расчете на единицу производимой продукции; Aznp — экономия на прочих условно-постоянных составляющих себестоимости в связи с увеличением мощности и выработки (производительности), сокращением объемов плановых и аварийных ремонтов в разрезе года; A%on — дополнительные удельные затраты, в том числе на амортизацию и вспомогательные материалы; ^нов — годовая выработка энергии на оборудовании нового типа (производительность нового механизма).

Вторая часть (гл. 5—8) посвящена анализу вопросов развития специализированных систем энергетики на примере наиболее сложных и комплексных систем — Единой электроэнергетической системы, систем теплоснабжения и нефтегазового комплекса — с позиций как экономичности, так и надежности. Сформулированы долгосрочные направления и проблемы формирования Единой электроэнергетической системы и систем теплоснабжения. Обобщены некоторые результаты исследований по развитию нефтегазового комплекса страны, а также по планированию развития электроэнергетических систем и систем магистральных нефте- и газопроводов с учетом надежности энергоснабжения потребителей.

Обеспечение надежности энергоснабжения потребителей народного хозяйства осуществляется на всех уровнях временной и территориальной иерархии управления — от долгосрочного планирования до выбора режимов работы системы и ее объектов, от объединения в целом до схем питания конкретных приемников энергии или энергоресурсов [1, 71]. В принципе, оптимальное управление системой на каждом уровне должно включать в себя всестороннее рассмотрение не только нормальных условий, но и условий, связанных с неизбежными нарушениями работы вследствие отказов оборудования, непредвиденных колебаний потребности в энергии, ошибок персонала и т. п. Следовательно, управление развитием или функционированием систем энергетики должно предусматривать в качестве одной из целей оптимальный выбор средств, предназначенных для компенсации причин, обусловливающих нарушения энергоснабжения.

В практике проектирования находят применение и «внешние» нормативы. Так, нормативными документами определены требуемые запасы топлива на ТЭС в зависимости от используемого топлива (уголь, газ, мазут, сланец, торф), удаленности от топливных баз,; вида средств доставки топлива. Для решения некоторых задач развития ЭЭС используются согласованные значения удельного ущерба у различных потребителей от недопоставки электроэнергии. В трубопроводных системах энергетики регламентированы требования к надежности энергоснабжения электроприемников путем нормирования допустимого времени перерыва питания. Эти требования определяют структуру схемы их электроснабжения — число независимых источников питания. Некоторые нормативы действуют в части оснащения потребителей вторыми топливными хозяйствами.

Намеченное развитие электроэнергетики обеспечивает дальнейшую электрификацию страны и расширение централизованного теплоснабжения, повышение надежности энергоснабжения потребителей, а также повышение экономической 'эффективности как производства, так и потребления энергии.

Применение систем АРЧМ обеспечивает повышение надежности энергоснабжения народного хозяйства и улучшение использования установленной мощности электростанций. KpoiMe того, облегчается оперативный маневр мощностью, выполнение заданий по экономии дефицитных видов топлива ,и улучшается использование гидроресурсов. Это становится возможным благодаря более полному использованию пропускной способности основной транзитной сети ЕЭС СССР. Одновременно повышается устойчивость и надежность работы ЕЭС СССР при снижении напряженности труда оперативно-диспетчерскогб персонала всех уровней управления.

Все это будет способствовать дальнейшему повышению надежности энергоснабжения народного хозяйства, эффективности электроэнергетики.

надежности энергоснабжения

нием новых технологий, обеспечивающих повышение надежности энергоснабжения). Этот вариант предусматривает одновременно как ускорение ввода новых технологий, так и ограничение импорта нефти. Издержки энергетической системы приблизительно те же, что и в варианте с минимальными издержками при обычных темпах внедрения новых технологий (ЗН-1), исключая затраты на НИОКР. Вместе с тем это решение обеспечивает сокращение совокупного чистого импорта нефти на 30%.

руется на угольной и ядерной технологиях, тогда как гидроэнергия и другие возобновляемые энергоресурсы играют ограниченную роль IB энергоснабжении. Годовые темпы прироста общего потребления первичных энергоресурсов в 19SO—2020 irr. снижаются с 2,1 до 1,6%. В варианте с ускоренным ростом надежности энергоснабжения размеры общего потребления первичных знергоресурсав несколько выше. Разница обусловлена увеличением использования в данном (варианте элек-троэнерши и синтетического топлива, что связано со снижением общей эффективности системы.

По варианту с ускоренным внедрением новых технологий, обеспечивающим повышение надежности энергоснабжения1, сокращение доли нефти будет еще более резким — до 16% общего потребления в 2020 г. Доля газа в этом случае составит 9% общего энергопотребления.