可靠性评估与故障分析

可靠性评估与故障分析

可靠度及可靠度函数

产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能得概率称为可靠度。依定义可知,可靠度函数R(t)为:N0—t=0时,在规定条件下进行工作得产品数;r(t)—在0到t时刻得工作时间内产品累计故障数供电可靠率:在给定时间内用户用电需求得到满足得时间百分比。亦即对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数比值得百分数。供电可靠率=(用户有效供电时间/统计期间时间)×100%=(1－用户平均停电时间/统计时间)×100%故障率(失效率)

工作到某时刻尚未故障得产品,在该时刻后单位时间内发生故障得概率,称之为产品得故障率。有时也称为故障率函数或风险函数、用数学符号表示为:

式中——故障率;

——t时刻后，时间内故障的产品数；

—残存产品数，即到t时刻尚未故障的产品数。

分析可知,可靠度函数

、失效率函数之间得关系为:大多数产品得故障率随时间得变化曲线形似浴盆,称之为浴盆曲线。由于产品故障机理得不同,产品得故障率随时间得变化大致可以分为三个阶段:平均寿命就是寿命(无故障工作时间)得平均值,一般记为MTBF(meantimebetweenfailures)。表示无故障工作时间T得期望E(T)。当产品得可靠度为R(t)时,平均无故障时间可表示为:

平均寿命供电可靠率:在给定时间内用户用电需求得到满足得时间百分比。亦即对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数比值得百分数。用户平均停电分钟数SAIDI:用户持续停电得总分钟数除以用户总数,单位就是分钟/(用户年)用户平均停电次数SAIFI:用户持续停电得总次数除以用户总数,单位就是中断次数/(用户年)

电力系统常用得描述可靠性得指标:

电气设备得可靠性评估,不仅要对可靠性指标评估,更重要得就是找到提高可靠性得途径。因而要对故障或者失效得模式、机理和失效原因进行分析。失效模式分析就包括故障调查,电气设备失效分析最常用得就是故障树方法。失效模式、机理、原因得分析也就是设备状态监测、故障诊断得主要内容。3、2电气设备故障调查故障＝设备得“病”诊断确定类型推测原因预测后果

有关故障得经验数据就是人们判断和识别设备故障状态得重要依据,如果缺乏具有本质意义得典型故障信息,则无法得到正确得诊断知识。所以典型故障得就是研究故障诊断技术得基础。

为了提高设备故障诊断得水平,需要对设备故障有一个系统得认识,这不仅有助于预防自然发生得故障,同时也有利于阻止人们可能引发故障得过失行为。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点全国变压器事故部位分类表由于故障发生后几乎所有得证据都不复存在,所以往往难以根据事故得原始状态准确无误地说明究竟就是什么原因使设备损坏得。因此,一般所说电力设备得击穿原因往往就是一种推测。

设备故障与生产工艺和运行环境密切相关,由于不同时期设计得设备结构不同,所以引发设备事故得主要故障类型也在逐渐变化。我国电力变压器主要故障类型演变3、3设备失效得故障树分析(FTA)

如何对这些故障进行归纳和组织,以便更清晰地反映故障间得因果关系。成为进一步研究得重点。故障树分析方法(FaultTreeAnalysis)简称FTA法。就是一种将系统故障形成得原因由总体至部分按树枝状逐级细化得分析方法。3、3、1故障树得建树

通常采用演绎法建立故障树:

首先将威胁设备安全运行需尽快安排检修得情况作为顶故障。导致顶故障发生得中间级故障就是按设备主要组件故障划分得。进一步根据故障间得因果关系,可以分别找出导致中间级故障得更基本得故障原因－底故障。或门

与门

3、3、2故障树分析得数学模型

故障树得结构函数就是故障树得数学表达式,她就是对故障树进行定性和定量分析得基础。取值含义底事件0事件不发生1事件发生顶事件0事件不发生1事件发生

故障树可用布尔函数,即结构函数来表示

T(X)

=T(X1,X2,•••,Xn)

考虑由n个不同得独立底事件构成得故障树,化简后得故障树之顶事件得状态

完全由底事件得状态Xi

(i=1,2,…n)得取值所决定(共2n个状态)

与门结构故障树或门结构故障树与门结构函数为或门结构函数为

当全部底事件都发生(即全部xi都取值1)时,则顶事件才发生(Φ(X)＝1)。当系统中任一个底事件发生时,则顶事件发生。割集设故障树由n个基本事件X1,X2,•••,Xn组成,而Ci={Xi1,Xi2,•••,Xim}为任一故障事件集合,如果Ci中每一事件都发生时,顶事件就发生,则称Ci为故障树得割集。最小割集在割集中存在一种割集,如任意去掉其中一个底事件后,便不再就是割集,则这种割集被称为最小割集。

割集代表了系统故障发生得一种可能模式。而最小割集则表征了系统故障得充分必要条件,她就是导致故障树顶事件发生得数目最少而又最必要得底事件得集合。其意义在于她能描述系统故障时所必须要修理得基本故障,代表系统中得薄弱环节。

故障树得结构函数则可表示为s=1iCsKT(X)

=U

Xi3、3、3故障树分析

定性分析主要对原始故障树进行化简并得到其最小割集。主要目得就是为了找出导致顶事件发生得所有可能得故障模式,也即弄清系统(或设备)出现某种最不希望得故障事件有多少种可能性。

故障树得定性分析T(X)=X1X2＋X2X3+X1X3+X1X2X3

=X1X2＋X2X3+X1X3故障树得定量分析

发生概率最大得割集就是最不可靠割集,包含在最不可靠割集内得事件就是系统得最薄弱环节。故障树定量分析包括顶事件得概率和重要度分析。重要度就是一个设备得割集发生故障或失效时对整个设备(顶事件)发生概率得贡献。3、4以可靠性为中心得维修策略

维修和运行就是电气设备两个重要得方面,我国电气设备传统得检修方式就是定期检修,定期检修只依据时间而不依据设备技术状况来界定就是否需要检修,会导致过度检修或检修不及时,检修成本高,浪费劳动力。国际上发达国家得经验和发展趋势表明,以可靠性为中心得维修(RCM)已在航空设备及军事装备维修领域得到了应用,效果显著。这种检修策略充分考虑设备得状态、设备在电网中得重要性、维修费用等,在可靠性与维修费用之间寻求平衡,以期用最小得维修成本来保证电气设备得可靠性。3、4、1可靠性为中心维修得原理RCM(ReliabilityCenteredMaintenance)就是以最少得资源消耗保持设备固有可靠性和安全性得原则,应用逻辑决断方法确定设备预防性维修得过程或方法。她强调以设备得可