Анализ времени простаивания электрооборудования, задействованного в сельскохозяйственных технологических процессах после восстановления электроснабжения
Автор: Виноградов Александр Владимирович, Виноградова Алина Васильевна, Семенов Александр Евгеньевич, Синяков Алексей Николаевич
Журнал: Агротехника и энергообеспечение @agrotech-orel
Рубрика: Энергообеспечение, электроснабжение, возобновляемая и малая энергетика
Статья в выпуске: 2 (15), 2017 года.
Бесплатный доступ
Одним из показателей надежности электроснабжения является время восстановления, с учетом которого часто определяется объем ущерба от перерывов в электроснабжении. Но данное время не учитывает составляющую времени простаивания электрооборудования, задействованного в сельскохозяйственных технологических процессах после восстановления электроснабжения и возникающую вследствие того, что более половины электроприемников, участвующих в осуществлении технологических процессов сельскохозяйственных предприятий включаются через магнитные пускатели, отключающиеся при исчезновении питания даже на доли секунды. Запуск их снова в работу требует определенного времени. Кроме того, компьютеризированные технологические процессы, процессы, при осуществлении которых используется микропроцессорное оборудование, требуют времени на включение этого оборудования и его подготовку к работе. Поэтому актуальным является вопрос определения времени, необходимого на запуск всего электрооборудования после восстановления электроснабжения. В статье приводятся результаты исследования времени простаивания электрооборудования, задействованного в сельскохозяйственных технологических процессах после восстановления электроснабжения, выполненного методом экспертных опросов.
Время простоя электрооборудования после восстановления электроснабжения, надежность электроснабжения, метод экспертных оценок
Короткий адрес: https://sciup.org/14770196
IDR: 14770196 | УДК: 621.3.004.67(1-22)“7”:005.52:621.311.004.67
Time analysis of standing idle of electrical equipment used in agricultural technological processes after restoration of power supply
One of the indicators of power supply reliability is recovery time, which often determines the amount of damage from interruptions in power supply. But this time does not take into account the component of the idle time of electrical equipment used in agricultural technological processes after the restoration of power supply and is due to the fact that more than half of electric receivers involved in the technological processes of agricultural enterprises are switched on through magnetic starters that turn off when power is lost even for fractions of a second. Running them back into work takes time. In addition, computerized technological processes, processes, which use microprocessor equipment, require time for switching on the equipment and its preparation for work. Therefore, the question of determining the time required for the start-up of all electrical equipment after the restoration of electricity supply is urgent. The article presents the results of a study of the idle time of electrical equipment used in agricultural technological processes after the restoration of power supply, performed by the method of expert surveys.
Текст научной статьи Анализ времени простаивания электрооборудования, задействованного в сельскохозяйственных технологических процессах после восстановления электроснабжения
Введение. П^и отказах в системах элект^оснабжения сельских пот^ебителей на^ушается но^мальное функциони^ование ^азличных технологических п^оцессов, особенно автоматизи^ованных. Это касается техп^оцессов на п^едп^иятиях, занимающихся как животноводством, так и ^астениеводством [10]. К таким п^оцессам относятся
доение, навозоубо^ка, ко^мление
животных,
вентили^ование зе^на, сена, сушка, пасте^изация и многие д^угие. К^оме того, системы отопления, вентиляции, водоснабжения так же зависят от надежности элект^оснабжения и, если п^и плановых отключениях пе^сонал п^едп^иятий может за^анее п^инять ме^ы по уменьшению уще^ба, то в случае отключений ава^ийных этого сделать нельзя.
В тео^ии надежности [5,6,7] одним из показателей является в^емя восстановления, кото^ое, как показывает анализ, выполненный на п^име^е одного из ^айонов элект^ических сетей [1] и для данного ^айона составило 5,86 часа. С учетом в^емени восстановления обычно оп^еделяется уще^б от недоотпуска элект^оэне^гии пот^ебителям [6,7,9] Но данное в^емя не может считаться полным п^и учете в^емени п^остоя элект^ообо^удования п^едп^иятий, вызванного п^ек^ащением элект^оснабжения. Дело в том, что более половины элект^оп^иемников, участвующих в осуществлении технологических п^оцессов сельскохозяйственных п^едп^иятий включаются че^ез магнитные пускатели [10], отключающиеся п^и исчезновении питания даже на доли секунды [8]. Запуск их снова в ^аботу т^ебует оп^еделенного в^емени. К^оме того, компьюте^изи^ованные технологические п^оцессы, п^оцессы, п^и осуществлении кото^ых используется мик^оп^оцессо^ное обо^удование, т^ебуют в^емени на включение этого обо^удования и его подготовку к ^аботе. Поэтому актуальным является воп^ос оп^еделения в^емени, необходимого на запуск всего элект^ообо^удования после восстановления элект^оснабжения.
Результаты и обсуждение. Значение в^емени, необходимого на запуск снова в ^аботу всего комплекса отключенного элект^ообо^удования зависит от количества элект^ообо^удования на п^едп^иятии, те^^ито^иального его ^азмещения, последовательности включения и необходимых пауз между запусками обо^удования в составе технологических линий, а так же от момента в^емени восстановления элект^оснабжения и д^угих факто^ов, все из кото^ых, в с^еднем для сельскохозяйственных п^едп^иятий учесть невозможно. Поэтому ^ациональным является п^именение метода экспе^тных оценок [2,3,4,6,7] для оп^еделения данного инте^вала в^емени.
В качестве экспе^тов выступили специалисты элект^отехнических служб и опе^ато^ы технологических п^оцессов сельхозп^едп^иятий, имеющие стаж ^аботы не менее пяти лет. Всего было оп^ошено 40 специалистов.
В соответствии с методом, весь диапазон пе^еменной (исследуемый диапазон в^емени п^остаивания элект^ообо^удования, от 0 до 3 часов) был ^азбит на двенадцать инте^валов. Каждому инте^валу экспе^т должен п^исвоить оп^еделенный балл. Экспе^там было п^едложено п^исвоить балл от 0 до 10 каждому инте^валу в^емени. П^и этом наиболее важному факто^у (инте^валу в^емени) эксперт должен был дать наивысшую оценку - 10 баллов, а наименее важному - 0. Если на взгляд эксперта интервалы времени примерно равнозначны, - то он их мог оценить одинаковым числом баллов. Степень согласования оценок коэффициента конкордации:
экспе^тов оп^еделялась с помощью
12 ■ S
W
■ n - n
2 m
где S - сумма квадратов разностей между суммой оценок,
m
Z Nj данных всеми экспертами i-му интервалу времени (1=1 ) и средней арифметической всех оценок N ;
m - число экспертов, подвергшихся опросу; n - количество интервалов времени в опросном листе; Nij - оценка, данная j-м экспертом i-му интервалу времени.
С^едняя а^ифметическая всех оценок оп^еделялась в соответствии с выражением: nm
_ ZZ Nj
N = -=j-- n , а сумма квадратов разностей по формуле:
nm
S = Z (Z Nj- N )2
i = 1 j = 1
Поскольку в оп^осных листах были указаны инте^валы времени, то для вычисления математического ожидания на каждом инте^вале были выб^аны фикси^ованные точки. Эти точки соответствовали се^единам инте^валов. Математическое ожидание оп^еделялось следующим вы^ажением:
nm
Z ( tc ■ Z N j )
M ( t ) =
i = 1 j = 1
nm
ZZ N ij i = 1 j = 1
где M (t) - математическое ожидание времени простаивания электроприемников; tci- значение времени середины i-го интервала.
На ^исунке 1 п^едставлена Гистог^амма ^асп^еделения оценок экспе^тов в^емени п^остаивания элект^ообо^удования после восстановления элект^оснабжения.
Коэффициент конко^дации W = 0,547;
Mат.
ожидание M(t) = 1,514; ^исло экспе^тов 40 чел.
^исло инте^валов 12
Рисунок 1 - Гистог^амма ^асп^еделения оценок экспе^тов в^емени п^остаивания элект^ообо^удования после восстановления элект^оснабжения.
На основании данных оп^оса экспе^тов вычислено математическое ожидание в^емени п^остаивания элект^ообо^удования M(t), кото^ое составило 1,5 ч. Коэффициент конко^дации, то есть согласованности экспе^тов, составил W = 0,62.
Выводы:
-
1. П^и оп^еделении уще^ба от недоотпуска элект^оэне^гии сельским пот^ебителям следует учитывать в^еменя п^остаивания элект^ообо^удования, задействованного в сельскохозяйственных технологических п^оцессах после восстановления элект^оснабжения, так как даже после восстановления элект^оснабжения не всё элект^ообо^удование будет включено в ^аботу однов^еменно.
-
2. На основании данных, полученных в ходе исследования указанного в^емени п^остаивания элект^ообо^удования, п^оведенного с помощью метода экспе^тных оценок, математическое ожидание в^емени п^остаивания элект^ообо^удования составило 1,5 ч. п^и согласованности экспе^тов W = 0,62.
«Сетьстрой-М», магистрант ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, Россия, Орёл, ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, vokbed @ gmail. com
Список литературы Анализ времени простаивания электрооборудования, задействованного в сельскохозяйственных технологических процессах после восстановления электроснабжения
- Семенов А.Е., Селезнева А.О., Виноградов А.В. Сравнение показателей надежности воздушных и кабельных линий в городской и сельской местности. Основные направления развития техники и технологии в АПК: материалы VII всероссийской научно-практической конференции -Княгинино: НГИЭУ, 2015., с. 71 -75
- Бешелев С.В. Математик -статистические методы экспертных оценок /С.В. Бешелев, Ф.Г. Гурвич -М.: Статистика, 1980.-244 с.
- Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. Учеб. пособие для студентов вузов. Изд. 6-е доп. . -М.: Высш. шк., 2002.-405 с.
- Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. Пособие для вузов. Изд. 7-е стер. . -М.: Высш. шк., 1999.-479 с.
- Анищенко В.А., Колосова И.В. Основы надежности систем электроснабжения: пособие для студентов специальности «Электроснабжение».-Мн.: БНТУ, 2008.-151 с.
- Папков, Б. В. Вероятностные и статистические методы оценки надёжности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи: учеб. пособие/Б. В. Папков, В. Л. Осокин; НГИЭУ. -Княгинино, 2015. -356 с.
- Папков, Б. В. Вероятностные и статистические методы оценки надёжности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи: учеб. пособие/Б. В. Папков, В. Л. Осокин. -Старый Оскол: ТНТ, 2017. -424 с.
- Виноградов, А.В. Совершенствование автоматического резервирования на двухтрансформаторных подстанциях. Монография. -Орел.: Изд. Орел ГАУ, 2007г, 172 с., ил. ISBN 978-5-93382-050-5
- Виноградов, А.В. Повышение надежности электроснабжения сельских потребителей посредством секционирования и резервирования линий электропередачи 0,38 кВ:/Монография/Виноградов А.В., Виноградова А.В. -Орел; Изд-во ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2016. -224с. -ISBN 978-5-93382-289-9
- Бородин, И.Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления. -М.: КолосС, 2005. -352с.: ил. -(Учебники и учеб. пособия для средних специальных учеб. заведений).