|
<< Click to Display Table of Contents >> Navigation: Berekeningen > Betrouwbaarheid > Betrouwbaarheid: Modellering |
De modellering voor de betrouwbaarheidsberekeningen is in twee delen op te splitsen. Als eerste het faalproces en vervolgens de storingsafhandeling.
Faalproces
Een object kan defect raken door interne oorzaak (veroudering, doorslag) of door een externe oorzaak (meestal graafwerkzaamheden). Het falen van een object leidt in het algemeen tot het afschakelen van de gehele groep (zie: begrippen) door selectief uitschakelen van de beveiliging. Uitgangspunt is dat de beveiliging altijd selectief is ingesteld. Ook wordt de invloed van het falen van deze groep op de overige groepen berekend.
De betrouwbaarheidsmodule kent de mogelijkheid dat twee objecten door een gemeenschappelijke oorzaak (comon cause) falen. Dit is bijvoorbeeld het geval als twee kabels tegelijkertijd worden beschadigd door een graafmachine. Deze mogelijkheid moet per geval bij de invoer worden aangegeven (zie: invoergegevens). De mogelijkheid dat twee of meer objecten onafhankelijk van elkaar falen wordt buiten beschouwing gelaten.
In een vermaasd net of bij parallelle kabels kiest de stroom, in geval van afschakeling van een object, een alternatief pad. In dat geval kan in een andere object in dat alternatieve pad een overbelasting optreden. Door zo een overbelasting kan een andere groep afgeschakeld worden. De waarde, tot welke de gebruiker een overbelasting toestaat, is een invoerparameter in de opties (zie: invoergegevens).
De betrouwbaarheidsmodule gaat ervan uit dat de beveiliging selectief is. Het is dus voor een betrouwbaarheidsberekening niet nodig de karakteristieken van de beveiligingen in te stellen. De functie van de beveiliging is een gestoorde object tijdig af te schakelen. Het programma houdt rekening met de mogelijkheid dat vermogenschakelaars en smeltpatronen kunnen falen. Deze objecten kunnen actief falen (kortsluiting veroorzaken) en passief falen (weigeren een fout af te schakelen). Indien een beveiliging weigert af te schakelen, wordt zijn functie overgenomen door een andere vermogenschakelaar of smeltpatroon. In dat geval wordt er niet meer selectief afgeschakeld. Het weigeren van de beveiligingen kan optioneel in de berekening worden meegenomen.
Het faalproces gaat als volgt:
•een object faalt
•de betreffende groep wordt afgeschakeld
•groepen met overbelasting worden afgeschakeld.
•de faalfrequentie van het gestoorde object wordt gesommeerd bij de niet-beschikbaarheidsfrequentie van alle objecten in de geïsoleerde groepen.
Nadat alle objecten, common cause combinaties en weigerende schakelaars aan de beurt geweest zijn, is de onderbrekingsfrequentie in het net bepaald.
De tijdsduur dat de diverse objecten niet-beschikbaar zijn, wordt vervolgens bepaald tijdens de storingsafhandeling.
Storingsafhandeling
De tijdsduur dat de diverse objecten niet-beschikbaar zijn en de levering onderbroken is, wordt bepaald in de storingsafhandeling. Voorwaarde voor de werking van het algoritme is dat alle scheiders en schakelaars in het netmodel gemodelleerd zijn.
Aangezien alleen de betrouwbaarheid van de levering van de gebruikers van belang is, is het voldoende de tijdsduur uit te rekenen voor een willekeurige nettopologie die redelijkerwijs tot herstel van de levering leidt. De herstelde netsituatie wordt niet aan de gebruiker getoond.
Globaal gezien leiden alle storingen tot een zelfde herstelproces. De uiteindelijke manier van herstellen is onder andere sterk afhankelijk van de netconfiguratie. Het herstelproces ziet er in het algemeen als volgt uit:
A.signaleren storing
B.globaal lokaliseren fout
C.op afstand isoleren
D.op afstand wederinschakelen
E.op afstand omschakelen
F.inschakelen storingsploeg
G.lokaliseren fout
H.isoleren fout
I.nogmaals op afstand wederinschakelen
J.nogmaals op afstand omschakelen
K.wederinschakelen
L.omschakelen
M.noodstroom, repareren of onderhoud afbreken
Signaleren storing
De tijdsduur tussen het optreden van de storing en het in werking treden van het herstelproces. Als de faalgroep knooppunten, beveiligingen en kortsluitverklikkers bevat die voorzien zijn van verremelding, wordt de korte tijd gebruikt; zo niet, de lange tijd.
Globaal lokaliseren fout
Bij verremelding is de globale lokatie meteen bekend.
Op afstand isoleren
Op afstand bedienbare schakelaars in de buurt van het foutobject worden uitgeschakeld.
Op afstand wederinschakelen
Op afstand bedienbare vermogenschakelaars die door de beveiliging waren uitgeschakeld, worden weer ingeschakeld, mits ze niet isolerend zijn.
Op afstand omschakelen
Op afstand bedienbare netopeningen worden geprobeerd te sluiten.
Inschakelen storingsploeg
De tijdsduur die gemoeid is met het ter plekke zijn van de storingsploeg. Dit is een vaste tijd, onafhankelijk van het net.
Lokaliseren fout
Nadat de storingsploeg gereed is, begint het zoeken van de fout begint. Voor het vaststellen van de verwachte duur voor de foutlokalisatie kan uitgegaan worden van een gemiddelde duur, onafhankelijk van het net. Indien de faalgroep knooppunten bevat die voorzien zijn van verremelding (bijvoorbeeld op afstand uitleesbare storingsverklikkers), wordt de korte tijd gebruikt; zo niet, de lange tijd. Ook kan uitgegaan worden van een specifieke zoekstrategie. Hiervoor kunnen de strategieën “sequentieel zoeken” en “binair zoeken” worden aangevinkt. In beide gevallen is de duur voor het zoeken naar de fout wel afhankelijk van het aantal getroffen stations, die maximaal onderzocht moeten worden. Indien overal in de groep verremelding aanwezig is, geldt de korte tijd.
Isoleren fout
Nadat de foutplaats is gevonden, wordt deze geïsoleerd door de aangrenzende scheiders/schakelaars uit te schakelen.
Nogmaals op afstand wederinschakelen
Op afstand bedienbare vermogenschakelaars die door de beveiliging waren uitgeschakeld, worden weer ingeschakeld.
Nogmaals op afstand omschakelen
Op afstand bedienbare netopeningen worden geprobeerd te sluiten.
Wederinschakelen
Vermogenschakelaars en smeltveiligheden worden weer ingeschakeld. Er mag hierbij in het gehele net geen overbelasting ontstaan. Bij overbelasting wordt geprobeerd zoveel mogelijk schakelaars te sluiten. Ook dubbelrailsystemen worden in deze fase behandeld. De dwarskoppeling kan worden gesloten of de velden worden overgeschakeld op de andere rail.
Omschakelen
Normaal open staande netopeningen worden geprobeerd te sluiten, wederom zonder dat overbelasting ontstaat. Bij overbelasting wordt geprobeerd zoveel mogelijk netopeningen te sluiten.
Noodstroom
Als noodstroom sneller is dan repareren of onderhoud afbreken, wordt deze voorziening ingezet. Het niet-beschikbare vermogen wordt gesommeerd en indien deze som kleiner is dan het maximale noodstroomvermogen, worden alle niet-beschikbare objecten hersteld.
Onderhoud afbreken
Als onderhoud afbreken sneller is dan repareren, wordt dit toegepast.
Repareren
Alle overige niet-beschikbare objecten worden hersteld door reparatie.
De totale herstelduur
De totale herstelduur wordt bepaald door diverse tijden van de stappen op te tellen van de stappen.
De tijden die gemoeid zijn met bovenstaande stappen, zijn gedefinieerd bij Opties | Berekening | Betrouwbaarheid.
Zie ook: