Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій
Loading...
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків
Abstract
UK: Метою статті є розробка методології визначення якості системи технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р) силового електрообладнання тягових підстанцій (ТП) електрифікованих залізниць в умовах невизначеності експлуатації на основі експертної інформації. Методика. Для вирішення поставленого завдання застосовано основні положення теорії нечітких множин, а також бальних, лінгвістичних та інтервальних оцінок експертів. Результати. Аналіз існуючої різноманітності підходів до розробки сучасних методів вдосконалення системи ТО і Р дозволяє зробити висновок, що проблема підвищення якості системи вирішується шляхом розв’язання індивідуальних завдань підвищення експлуатаційної надійності силового електрообладнання ТП в таких основних взаємопов’язаних напрямках: технічному, економічному та організаційному. В основу оцінки якості системи покладено початкові експертні дані та розроблено варіант формалізованого документа оцінки якості обслуговування електрообладнання ТП експертами. Здійснено вибір визначення рівня показника якості системи обслуговування на основі бальних, лінгвістичних і інтервальних оцінок експертів, які відображаються в кількісній і/або якісній формі. Розглянуто можливі варіанти представлення експертних даних і відповідні їм методики розрахунку кількісного інтегрального показника рівня підвищення якості системи ТО і Р силового електрообладнання ТП. Розроблена методика та метод оцінки якості системи ТО і Р ТП дозволяє оперативно реагувати на зміни умов функціонування силового електрообладнання ТП, а також визначати найбільш ефективні стратегії ТО і Р електрообладнання ТП в умовах невизначеності функціонування дистанції електропостачання. Наукова новизна. У статті набув подальшого розвитку метод системного підходу з підвищення якості функціонування системи ТО і Р силового електрообладнання ТП в умовах невизначеності на основі експертної інформації. У цьому напрямку автор вперше пропонує: варіант формалізованого документа оцінки якості обслуговування силового електрообладнання ТП експертами; вираз для визначення інтегрального показника якості системи ТО і Р силового електрообладнання ТП, який відсутній у стандартах системи ТО і Р; матрицю якості системи з урахуванням етапів (методів) та напрямків підвищення якості обслуговування силового електрообладнання ТП. Цей метод дозволяє виконувати експертну оцінку стану системи обслуговування та прогнозувати й вибирати раціональний варі-ант підвищення якості системи ТО і Р силового електрообладнання ТП з урахуванням не тільки технічних, але й організаційно-правових та фінансово-економічних заходів. Практична значимість. Удосконалення на електрифікованих залізницях України системи управління якістю ТО і Р ТП дозволить підвищити ефективність і якість системи технічного обслуговування силового електрообладнання ТП та запобігти виникненню або зменшити тяжкість можливих відмов обладнання. На основі взаємозв’язків складових матриці якості системи ТО і Р силового електрообладнання ТП сформовано вирази для розрахунку інтегральних показників якості системи за напрямками й етапами для конкретного обладнання та системи в цілому. Визначено, що при підвищенні якості ТО і Р електрообладнання швидкість зміни вимірюваного значення параметра xi на i-му кроці під час експлуатації зменшується, при цьому середньо-квадратичне відхилення параметра σ також зменшується, а ймовірність P(t) безвідмовної роботи електрообладнання ТП збільшується.
RU: Целью статьи является разработка методологии определения качества системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) силового электрооборудования тяговых подстанций (ТП) электрифицированных железных дорог в условиях неопределенности эксплуатации на основе экспертной информации. Методика. Для решения поставленной задачи применены основные положения теории нечетких множеств, а также бальных, лингвистических и интервальных оценок экспертов. Результаты. Анализ существующего многообразия подходов к разработке современных методов совершенствования системы ТО и Р позволяет сделать вывод, что решение проблемы повышения качества системы достигается путем решения индивидуальных задач повышения эксплуатационной надежности силового электрооборудования ТП в следующих основных взаимосвязанных направлениях: техническом, экономическом и организационном. В основу оценки качества системы положены начальные экспертные данные и разработан вариант формализированного документа оценки качества обслуживания электрооборудования ТП экспертами. Проведен выбор определения уровня показателя качества системы обслуживания на основе бальных, лингвистических и интервальных оценок экспертов, которые отображаются в количественной и/или качественной форме. Рассмотрены возможные варианты представления экспертных данных и соответствующие им методики расчета количественного интегрального показателя уровня повышения качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП. Разработанная методика и метод оценки качества системы ТО и Р ТП позволяет оперативно реагировать на изменения условий функционирования силового электрооборудования ТП, а также определять наиболее эффективные стратегии ТО и Р электрооборудования ТП в условиях неопределенности функционирования дистанции электроснабжения. Научная новизна. В статье получил дальнейшее развитие метод системного подхода по повышению качества функционирования системы ТО и Р силового электрооборудования ТП в условиях неопределенности на основе экспертной информации. В этом направлении автор впервые предлагает: вариант формализированного документа оценки качества обслуживания силового электрооборудования ТП экспертами; выражение для определения интегрального показателя качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП, которое отсутствует в стандартах системы ТО и Р; матрицу качества системы с учетом этапов (методов) и направлений повышения качества обслуживания силового электрооборудования ТП. Данный метод дает возможность проводить экспертную оценку состояния системы обслуживания, прогнозировать и выбирать рациональный вариант повышения качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП с учетом технических, организационно-правовых и финансово-экономических мероприятий. Практическая значимость. Усовершенствование на электрифицированных железных дорогах Украины системы управления качеством ТО и Р ТП позволит повысить эффективность и качество системы технического обслуживания силового электрооборудования ТП, а также предупредить возникновение или снизить тяжесть возможных отказов оборудования. На основе взаимосвязей, составляющих матрицы качества системы ТО и Р сформированы выражения для расчета интегральных показателей качества системы по направлениям и этапам для конкретного оборудования и системы в целом. Установлено, что при повышении качества ТО и Р электрооборудования скорость изменения измеряемого значения параметра xi на i-м шаге во время эксплуатации уменьшается, при этом среднеквадратичное отклонение параметра σ также уменьшается, а вероятность P(t) безотказной работы электрооборудования ТП увеличивается.
EN: Purpose. The purpose of this article is development of method-ology for definition a quality system of maintenance and repair (M and P) power equipment of traction substations (TS) of electrified railways operating under conditions of uncertainty based on expert information. Methodology. The basic tenets of the theory of fuzzy sets and marks, linguistic and interval estimates of experts were applied to solve this problem. Results. Analysis of the existing diversity of approaches to development of modern methods of improvement of M and P allows us to conclude that the improvement in the quality of the system is achieved by solving individual problems increase the operational reliability of power equipment of traction substations in the following main interrelated areas. There are technical, economic and organizational. The basis of the quality evaluation system is initial data and expertise developed version of the document formalized quality evaluation of electrical equipment of traction substations by experts. The choice of determining the level of Quality service system based on the marks, linguistic and interval estimates of experts, which are reflected in quantitative and / or qualitative form was done. The possible options for expert data presentation and their corresponding quantitative methods of calculating the integral index of quality improvement system maintenance and P of traction substations were described. The methodology and the method of assessing the quality of system maintenance and P of TS allows quickly respond to changing operating conditions of power equipment of traction substations, and to determine the most effective strategies for maintenance of electrical and P TS under conditions of uncertainty functioning distance electricity. Originality. The method of a systematic approach to improve the quality of the system maintenance and P of power equipment of traction substation under conditions of uncertainty based on expert information was further developed. The author offers a number of options at first time. There are version of the document formalized quality evaluation of power equipment of traction substations by experts; expression to de-fine the integral Quality systems maintenance and electrical power P TS, which is absent in the standard system maintenance and P; matrix of quality system with regard to steps (methods) and ways of increasing service quality electrical power control systems. This method makes it possible to conduct an expert assessment of the maintenance system and to predict and select the option rational system of quality improvement and maintenance of power equipment of traction substations considering not only technical but also organizational, legal, financial and economic measures. Practical value. Improvement on electrified railways of Ukraine quality management system maintenance and P TS will improve the efficiency and quality of maintenance of power equipment and provide TA prevent or reduce the severity of possible equipment failures. Based on the relationships matrix components as systems maintenance and electrical power P TP were formed expressions calculating quality indices of integrated systems with directions and stages for specific equipment and systems in general. It was determined that an increase in the quality and maintenance of electrical PR, the rate of change of the measured value at step k during operation is reduced while the standard deviation parameter is also reduced, and the probability of electrical TA increases.
RU: Целью статьи является разработка методологии определения качества системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) силового электрооборудования тяговых подстанций (ТП) электрифицированных железных дорог в условиях неопределенности эксплуатации на основе экспертной информации. Методика. Для решения поставленной задачи применены основные положения теории нечетких множеств, а также бальных, лингвистических и интервальных оценок экспертов. Результаты. Анализ существующего многообразия подходов к разработке современных методов совершенствования системы ТО и Р позволяет сделать вывод, что решение проблемы повышения качества системы достигается путем решения индивидуальных задач повышения эксплуатационной надежности силового электрооборудования ТП в следующих основных взаимосвязанных направлениях: техническом, экономическом и организационном. В основу оценки качества системы положены начальные экспертные данные и разработан вариант формализированного документа оценки качества обслуживания электрооборудования ТП экспертами. Проведен выбор определения уровня показателя качества системы обслуживания на основе бальных, лингвистических и интервальных оценок экспертов, которые отображаются в количественной и/или качественной форме. Рассмотрены возможные варианты представления экспертных данных и соответствующие им методики расчета количественного интегрального показателя уровня повышения качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП. Разработанная методика и метод оценки качества системы ТО и Р ТП позволяет оперативно реагировать на изменения условий функционирования силового электрооборудования ТП, а также определять наиболее эффективные стратегии ТО и Р электрооборудования ТП в условиях неопределенности функционирования дистанции электроснабжения. Научная новизна. В статье получил дальнейшее развитие метод системного подхода по повышению качества функционирования системы ТО и Р силового электрооборудования ТП в условиях неопределенности на основе экспертной информации. В этом направлении автор впервые предлагает: вариант формализированного документа оценки качества обслуживания силового электрооборудования ТП экспертами; выражение для определения интегрального показателя качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП, которое отсутствует в стандартах системы ТО и Р; матрицу качества системы с учетом этапов (методов) и направлений повышения качества обслуживания силового электрооборудования ТП. Данный метод дает возможность проводить экспертную оценку состояния системы обслуживания, прогнозировать и выбирать рациональный вариант повышения качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП с учетом технических, организационно-правовых и финансово-экономических мероприятий. Практическая значимость. Усовершенствование на электрифицированных железных дорогах Украины системы управления качеством ТО и Р ТП позволит повысить эффективность и качество системы технического обслуживания силового электрооборудования ТП, а также предупредить возникновение или снизить тяжесть возможных отказов оборудования. На основе взаимосвязей, составляющих матрицы качества системы ТО и Р сформированы выражения для расчета интегральных показателей качества системы по направлениям и этапам для конкретного оборудования и системы в целом. Установлено, что при повышении качества ТО и Р электрооборудования скорость изменения измеряемого значения параметра xi на i-м шаге во время эксплуатации уменьшается, при этом среднеквадратичное отклонение параметра σ также уменьшается, а вероятность P(t) безотказной работы электрооборудования ТП увеличивается.
EN: Purpose. The purpose of this article is development of method-ology for definition a quality system of maintenance and repair (M and P) power equipment of traction substations (TS) of electrified railways operating under conditions of uncertainty based on expert information. Methodology. The basic tenets of the theory of fuzzy sets and marks, linguistic and interval estimates of experts were applied to solve this problem. Results. Analysis of the existing diversity of approaches to development of modern methods of improvement of M and P allows us to conclude that the improvement in the quality of the system is achieved by solving individual problems increase the operational reliability of power equipment of traction substations in the following main interrelated areas. There are technical, economic and organizational. The basis of the quality evaluation system is initial data and expertise developed version of the document formalized quality evaluation of electrical equipment of traction substations by experts. The choice of determining the level of Quality service system based on the marks, linguistic and interval estimates of experts, which are reflected in quantitative and / or qualitative form was done. The possible options for expert data presentation and their corresponding quantitative methods of calculating the integral index of quality improvement system maintenance and P of traction substations were described. The methodology and the method of assessing the quality of system maintenance and P of TS allows quickly respond to changing operating conditions of power equipment of traction substations, and to determine the most effective strategies for maintenance of electrical and P TS under conditions of uncertainty functioning distance electricity. Originality. The method of a systematic approach to improve the quality of the system maintenance and P of power equipment of traction substation under conditions of uncertainty based on expert information was further developed. The author offers a number of options at first time. There are version of the document formalized quality evaluation of power equipment of traction substations by experts; expression to de-fine the integral Quality systems maintenance and electrical power P TS, which is absent in the standard system maintenance and P; matrix of quality system with regard to steps (methods) and ways of increasing service quality electrical power control systems. This method makes it possible to conduct an expert assessment of the maintenance system and to predict and select the option rational system of quality improvement and maintenance of power equipment of traction substations considering not only technical but also organizational, legal, financial and economic measures. Practical value. Improvement on electrified railways of Ukraine quality management system maintenance and P TS will improve the efficiency and quality of maintenance of power equipment and provide TA prevent or reduce the severity of possible equipment failures. Based on the relationships matrix components as systems maintenance and electrical power P TP were formed expressions calculating quality indices of integrated systems with directions and stages for specific equipment and systems in general. It was determined that an increase in the quality and maintenance of electrical PR, the rate of change of the measured value at step k during operation is reduced while the standard deviation parameter is also reduced, and the probability of electrical TA increases.
Description
О. Матусевич: ORCID 0000-0002-2174-7774
Keywords
тягова підстанція, технічний стан обладнання, якість системи технічного обслуговування і ремонту, експертна інформація, нечіткі множини, інтегральний показник якості, тяговая подстанция, техническое состояние оборудования, качество системы технического обслуживания и ремонта, экспертная информация, нечеткие множества, интегральный показатель качества, traction substation, technical condition of equipment, quality system of maintenance and repair, expert information, fuzzy sets, integral indicator of quality, КІСЕ
Citation
Матусевич, О. О. Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій / О. О. Матусевич // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 1. — С. 59—64. — doi: 1 0.20998/2074-272Х.2016.1.11.