Оценка влияния условий эксплутации на надежность цифровых устройств релейной защиты

14 марта 2016 в 18:52

В изданных ранее статьях [1]и книге [1, 4].была описана общая методика оценки показателей надежности цифровых устройств релейной защиты.
Примеры оценки надежности устройств одного (например, блоков БМАЧР [3]) или двух (на примере блоков БПК-3(4) [2])исполнений приведены в работах, на которые даны ссылки.
Как известно, устройства релейной защиты и автоматики эксплуатируют в разных климатических условиях, где на них и воздействуют разные механические и климатическиефакторы.
Результаты оценки надежности выборки из 514 блоков, эксплуатируемых в условиях холодного климата обобщены в статье [5].
В данной работе сделана попытка оценить влияние механических и климатических воздействий на 1996 блоки, используемыхна тяговых подстанциях железных дорог, метрополитенов [6].
Как показано в ранее в [5] анализ информации, получаемой при подконтрольной эксплуатации позволяет по объему необоснованно возвращенных изделий косвенно оценить уровень подготовки эксплуатирующего персонала.
На дату проведения испытаний наработка первого из отгруженных блоков составила 146 месяцев.
Первым на предприятие-изготовитель был возвращен блок, под условным номером 68, наработка которого на момент возврата составила 119 месяцев. К этому моменту суммарная наработка всех отгруженных потребителям блоков составила 8543 месяца (таблица 1).

Таблица 1 Возврат блоков БМРЗ для железных дорог

Продолжение табл. 1 Возврат блоков БМРЗ для железных дорог

Продолжение табл. 1 Возврат блоков БМРЗ для железных дорог

        За всё время наблюдений были высказаны обоснованные замечания (замечания, признанные производителем) по работе 56 блоков, поэтому процентная доля замечаний равна:

        Средняя наработка на отказ выборки из n=56 блоков, по работе которых были высказаны замечания, составила:

где ТΣn – суммарная наработка выборки из 56 блоков.
        Распределение наработки блоков, по работе которых были высказаны замечания, показано на рисунке 1.

        Гистограмма, приведенная на рисунке 1,  показывает, что более половины (36 из 56) возвращенных блоков имели наработку от 80 до 119 мес.
        При проведении  испытаний на надежность установлено, что повторные замечания по работе блоков были предъявлены к 6 блокам.
Процентная доля повторных замечаний к блокам этой серии составила:

Кроме замечаний по работе блоков, признанных производителем, потребителями были высказаны замечания по работе блоков, которые производитель отнес к необоснованным на основании рекомендаций, изложенных в стандарте  [7].
Процентная доля блоков, по работе которых были высказаны необоснованные замечания (замечания, не признанные производителем), к общему количеству блоков, находящихся в эксплуатации, составила:

Низкий процент необоснованно возвращенных блоков косвенно характеризует уровень подготовки персонала, эксплуатирующего блоки, входящие в рассматриваемую выборку.
По исходным данным, полученным в результате контрольных испытаний на надежность [7] ,были получены оценки наработки на отказ (Т0 = 125000 час) и вероятности безотказной работы  за 2 000 часов (Р=0,98).
Данные значения практически не отличаются от значений этих же показателей, полученных для блоков, эксплуатируемых на промышленных  предприятиях, подстанциях, атомных электростанциях.

Выводы:
1. Результаты контрольных испытаний блоков, используемых на тяговых подстанциях железных дорог и метрополитенов, на надежность подтвердили указанную в технических условиях среднюю наработку на отказ 125 000 часов для блоков всех исполнений.
2. Сравнение результатов оценки надежности, произведенных для блоков других исполнений с результатами оценки надёжности блоков для железных дорог и метрополитенапоказало, что количество замечаний по работе блоков  значительно уменьшилось, а среднее значение времени наработки на отказ за рассматриваемый периодсущественно возросло.
3.Проведенные расчеты показали, что после перехода на новую технологию монтажа и новую элементную базу в 2009 году качество изделий в 2010 году значительно повысилось.

Литература
1. С.А. Гондуров, О.Г. Захаров. Определение наработки на отказ
по результатам эксплуатации //Вести в электроэнергетике, №1,
2010, С. 22.
2. Захаров О.Г. Контрольные испытания блоков БПК-3 на надежность//
Вести в электроэнергетике № 2, 2015, С. 25
3.  Захаров О.Г. Показатели надёжности блоков частотной автоматики БМАЧР в цифрах и фактах//Электронный ресурс. Режим доступа:http://rza.org.ua/article/read/Pokazateli-nad-zhnosti-blokov-chastotnoy-avtomatiki-BMACHR-v-tsifrah-i-faktah_80.html
4. О. Захаров. Надежность цифровых устройств релейной защиты. Показатели. Требования. Оценки. М.: Инфра-Инженерия, 2014, 128 с.
5. Захаров О.Г. Результаты 15-летней эксплуатации цифровых устройств релейной за\щиты//Вес ти в электроэнергетике, №2, 2014, С.33
6. НТЦ «Механотроника» анонсирует блоки РЗА для защиты присоеди-нений электрифицированных железных дорог и метрополитенов//Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.elec.ru/news/2011/10/17/ntc-mehanotronika-anonsiruet-bloki-rza-dlya-zashit.html
7. ГОСТ 27.410-87. Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность. М.: Издательство стандартов, 2000.
7.ДИВГ.648228.007 РР. Блоки микропроцессорные  релейной защиты БМРЗ. СПб, НТЦ «М еханотроника», 2012, 43 с.