7ELEKTRO 1/2011
že okamžitou spolehlivost lze aktuálně určit
jako funkci spolehlivosti, která byla vložena
do stroje při jeho projektu P(t tedy jeho
inherentní spolehlivosti ve výchozím nulovém
provozním čase.
Do výpočtu aktuální spolehlivosti stro-
je pak v souladu s uvedenými skutečnostmi
vstupují tato data a informace:
– údaje dané konstrukcí stroje, určující pro-
jektovanou životnost stroje, včetně stano-
vení tolerancí a dovolených odchylek pa-
rametrů daného zařízení;
– výsledky laboratorních zkoušek před uve-
dením do provozu i během provozu ově-
řené hodnoty parametrů, hodnoty pro urče-
ní potřebných tolerancí sledovaných para-
metrů daného zařízení;
– výsledky diagnostických šetření off-line –
profylaktická měření stroje během jeho pro-
vozu, doplněno o výsledky strukturálních
analýz pro získání vydatnějších informací;
– výsledky šetření on-line sledování půso-
bení degradačních činitelů diagnostickým
systémem vývoj sledovaných parametrů;
– zásahy údržby vykonávané na pokyn výstu-
pů diagnostických šetření opravy strojů;
– modely životnosti jednotlivých komponent;
– údaje vyjadřující doplnění informací
o stroji počet a průběh startů, najíždění,
fázování, délky odstávek stroje, poruchy
a zásahy údržby.
Vlivem provozních a klimatických podmí-
nek spolehlivost každého systému při jeho
funkci mění podle určité životnostní charak-
teristiky. Působení těchto vlivů lze vyjádřit pomocí
stanovených součinitelů konstant K respek-
tujících vlivy působící na stav stroje. 2).
Uvažujeme, i podmínky, v nichž sledo-
vaný systém pracuje, jsou v určitých toleranč-
ních mezích.
Okamžitá, aktuální počítaná spolehlivost
P(t) daného zařízení průnikem skutečnos-
tí, které ovlivňují, tedy výchozích vlast-
ností, změn, k nimiž při předchozím provo-
zu došlo, okamžitého (aktuálního) stavu (to
vše shrnuto vyjádřením jako geneze zaříze-
ní) i součinitelů vyjadřujících působení všech
uvedených vlivů K. Provozní spoleh-
livost P(t) vychází z geneze stroje a zahrnuje
superpozici aktuálního stavu a jeho modelo-
vých stavů určených většinou výpočtem. poškozený polovodivý ná-
Obr. Zařízení stárne jeho spolehlivostní
charakteristika zvolna klesající charakter.
Diagnostika (v převážné většině off-line), kte-
rá použita, zjistí v aktuálním čase některý
dílčí problém (např.
v podobě životnostní křivky.
Jako základní skutečnost při naší úvaze
vedoucí k určení aktuální spolehlivosti elek-
trických zařízení, v našem případě generá-
torů, chápeme spolehlivost zařízení jako
pravděpodobnost jeho bezporuchového cho-
du, tedy jako rozdíl jednotky a poruchovos-
ti daného systému, což lze vyjádřit vztahem:
P Q
kde poruchovost, tj.
Při práci s uvedenými informacemi mu-
síme uvědomit, všechny údaje jsou převá-
děny do statistického charakteru, a jsou tedy
zatíženy rozptylem svých hodnot. Stejně tak
je nutné respektovat, požadované parametry
zařízení pohybují v pásmu svých tolerancí
daných požadavky, které jsou na ně kladeny. pravděpodobnost,
která funkcí rozdílu mezí pevnosti sledova-
ného prvku a působícího zatížení xz
Každé zařízení tedy i generátor vstu-
puje do svého funkčního života s vlastní inhe-
rentní spolehlivostí P(t=0) v počátečním čase
t která funkcí konstrukce (K), materi-
álů (M) a technologií (T) používaných, a tím
vstupujících do jeho systému (obr. Tato úvaha vychází z cíle pro-
vozovatelů stroje mít stále k dispozici zůstatko-
vou hodnotu spolehlivosti stroje, a tím i infor-
maci o zbytkové životnosti. Provoz-
ní spolehlivost stroje P(t) v daném časovém
okamžiku potom dána rovnicí:
P(t) P(t=0)·gK(0)
kde funkce zachycující působení všech
degradačních vlivů stroj.
Součinitel K vyjadřuje superpozici všech
vlivů působících na dané zařízení, lze tedy
vyjádřit s respektováním skutečnosti, se
pohybujeme v oblasti určitého spolehlivost-
ního řetězce sledovaného zařízení, jako prů-
nik výstupů diagnostických šetření v provozu
a laboratorních zkoušek na vzorcích např. Při
jejím určení uvažujeme, aktuální stav stro-
je ovlivňují tepelné působení, mechanické na-
máhání, výbojová činnost, vibrace, rozběhy,
odstávky, aktuální otáčky tedy všechny čini-
tele působící v daném okamžiku na sledovaný
stroj. Za vlastního provozu zařízení
pracuje s provozní spolehlivostí v okamžitém
čase Jeho vlastnosti nacházejí opět v ur-
čitých tolerančních mezích, hodnotově daných
mezemi sledovaných vlastností a parametrů. Vývoj spolehlivosti elektrického zařízení
stanoveníspolehlivosti
konstrukce
K
materiály
M
technologie
T
generátor
inherentní spolehlivost
výroba provoz
diagnostika
testovací
off-line
funkční
on-line
údržba
P(t)
t1 t2 tn τ1 tn τn
t
provozní vlivy
teplota
napětí
mechanické vlivy
atmosférické vlivy
provozní prostředí
deteriorace
model Pm
prognóza
na základě
modelu
laboratorní
zkoušky
Plab
prognóza
Tabulka posloupnosti činností pro vyjádření provozní spolehlivosti generátorů
1 studium fyzikálních zákonitostí procesů probíhajících při interakci izolačních systémů
generátorů s výrobními i provozními vlivy
2 studium modelů stárnutí a životnosti izolačních systémů generátorů
3 určení citlivých míst vhodných pro diagnostikování stavu generátorů
4 výběr a stanovení metod vhodných pro diagnostikování stavu generátorů
5 studium materiálové základny pro podsystémy generátorů
6 koncepce řešení diagnostického systému pro sledování stavu generátorů
7 konstrukce modelu expozice a stárnutí podsystémů generátorů
8 modelové laboratorní zkoušky podsystémů generátorů
9 výběr matematického modelu pro určení provozní spolehlivosti a životnosti generátorů
10 koncepce stanovení provozní spolehlivosti generátorů
11 software pro určení provozní spolehlivosti a životnosti generátorů
