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.

Еще

Время простоя электрооборудования после восстановления электроснабжения, надежность электроснабжения, метод экспертных оценок

Короткий адрес: https://sciup.org/14770196

IDR: 14770196

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).
Еще
Статья научная