Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій
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....
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2016
|
| Назва видання: | Електротехніка і електромеханіка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147046 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій / О.О. Матусевич // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 1. — С. 59-64. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-147046 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1470462019-02-14T01:26:22Z Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій Матусевич, О.О. Електричні станції, мережі і системи 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. The purpose of this paper is development of methodology for definition of 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. 2016 Article Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій / О.О. Матусевич // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 1. — С. 59-64. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.1.11 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147046 621.331:621.311.4 uk Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Електричні станції, мережі і системи Електричні станції, мережі і системи |
| spellingShingle |
Електричні станції, мережі і системи Електричні станції, мережі і системи Матусевич, О.О. Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій Електротехніка і електромеханіка |
| description |
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. |
| format |
Article |
| author |
Матусевич, О.О. |
| author_facet |
Матусевич, О.О. |
| author_sort |
Матусевич, О.О. |
| title |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| title_short |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| title_full |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| title_fullStr |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| title_full_unstemmed |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| title_sort |
методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| publishDate |
2016 |
| topic_facet |
Електричні станції, мережі і системи |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147046 |
| citation_txt |
Методика визначення показника якості системи технічного обслуговування силового електрообладнання тягових підстанцій / О.О. Матусевич // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 1. — С. 59-64. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| series |
Електротехніка і електромеханіка |
| work_keys_str_mv |
AT matusevičoo metodikaviznačennâpokaznikaâkostísistemitehníčnogoobslugovuvannâsilovogoelektroobladnannâtâgovihpídstancíj |
| first_indexed |
2025-07-11T01:14:24Z |
| last_indexed |
2025-07-11T01:14:24Z |
| _version_ |
1837311170281734144 |
| fulltext |
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1 59
© О.О. Матусевич
УДК 621.331:621.311.4 doi: 10.20998/2074-272X.2016.1.11
О.О. Матусевич
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА ЯКОСТІ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОГО
ОБСЛУГОВУВАННЯ СИЛОВОГО ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ ТЯГОВИХ
ПІДСТАНЦІЙ
Метою статті є розробка методології визначення якості системи технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р) сило-
вого 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 ви-
сновок, що проблема підвищення якості системи вирішується шляхом розв’язання індивідуальних завдань підвищення
експлуатаційної надійності силового електрообладнання ТП в таких основних взаємопов’язаних напрямках: техніч-
ному, економічному та організаційному. В основу оцінки якості системи покладено початкові експертні дані та роз-
роблено варіант формалізованого документа оцінки якості обслуговування електрообладнання ТП експертами. Здійс-
нено 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 еле-
ктропостачання. 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 обслугову-
вання 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 ураху-
ванням 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 електрифікова-
них 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 мож-
ливих відмов обладнання. На основі взаємозв’язків складових матриці якості системи ТО і Р силового електрооблад-
нання 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 швид-
кість 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 електрообладнан-
ня ТП збільшується. Бібл. 8, табл. 3.
Ключові слова: тягова підстанція, технічний стан обладнання, якість системи технічного обслуговування і ремонту,
експертна інформація, нечіткі множини, інтегральний показник якості.
Целью статьи является разработка методологии определения качества системы технического обслуживания и ре-
монта (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 интер-
вальных 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 орга-
низационном. В основу оценки качества системы положены начальные экспертные данные и разработан вариант
формализированного документа оценки качества обслуживания электрооборудования ТП экспертами. Проведен вы-
бор определения уровня показателя качества системы обслуживания на основе бальных, лингвистических и интер-
вальных оценок экспертов, которые отображаются в количественной и/или качественной форме. Рассмотрены воз-
можные варианты представления экспертных данных и соответствующие им методики расчета количественного
интегрального показателя уровня повышения качества системы ТО и Р силового электрооборудования ТП. Разрабо-
танная 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 страте-
гии ТО и Р электрооборудования ТП в условиях неопределенности функционирования дистанции электроснабжения.
Научная новизна. В статье получил дальнейшее развитие метод системного подхода по повышению качества функ-
ционирования системы ТО и Р силового электрооборудования ТП в условиях неопределенности на основе экспертной
информации. В этом направлении автор впервые предлагает: вариант формализированного документа оценки каче-
ства обслуживания силового электрооборудования ТП экспертами; выражение для определения интегрального пока-
зателя 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
60 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1
системы обслуживания, прогнозировать и выбирать рациональный вариант повышения качества системы ТО и Р
силового электрооборудования ТП с учетом технических, организационно-правовых и финансово-экономических ме-
роприятий. 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 воз-
можных отказов оборудования. На основе взаимосвязей составляющих матрицы качества системы ТО и Р сформи-
рованы выражения для расчета интегральных показателей качества системы по направлениям и этапам для кон-
кретного 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 электро-
оборудования ТП увеличивается. Библ. 8, табл. 3.
Ключевые слова: тяговая подстанция, техническое состояние оборудования, качество системы технического обслужи-
вания и ремонта, экспертная информация, нечеткие множества, интегральный показатель качества.
Стан проблеми. Актуальність. Якість системи
технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р) силово-
го електрообладнання тягових підстанцій (ТП) елект-
рифікованих залізниць може бути оцінена множиною
різних показників (одиничних, групових, інтеграль-
них), кожен з яких має кількісний або якісний харак-
тер. Зв’язки між показниками, якими описується про-
цес організації та проведення ТО і Р ТП, мають скла-
дну структуру. У загальному випадку деякі показники
можуть бути виражені через інші, які розташовані на
одному або різних рівнях моделі процесу обслугову-
вання й діагностування обладнання. Як показує теорія
та практика діагностування [1, 2], дуже поширеним
підходом аналізу даних діагностики обладнання є пе-
рехід від певної множини показників (найчастіше
одиничних), значення яких можуть бути легко вимі-
ряні (обчислені) при великій їх кількості, до невели-
кого числа інтегральних показників, які функціональ-
но пов’язані з вихідними. Основною метою переходу
від множини одиничних показників у групові, а
останніх в інтегральні є отримання значень показни-
ків, які характеризують інтегральні характеристики
досягнутої якості системи ТО і Р і(або) її окремих
складових. Оцінка системи ТО і Р обладнання ТП ви-
значається ступенем (повнотою) виконання вимог, які
ставляться до системи ТО і Р. Для виконання такої
оцінки необхідно здійснити формальну постановку
завдання перетворення показників якості складових
системи обслуговування в інтегральні.
Аналіз досліджень. У основу оцінки якості сис-
теми покладемо початкові експертні дані визначення
рівня інтегрального показника якості системи. Для
проведення експертизи створюється експертна група
та надаються рекомендації з проведення експертизи
[3]. З метою проведення експертизи для різного типу
обладнання складається «Карта оцінки об’єкта експе-
ртизи». Для прикладу автор пропонує варіант форма-
лізованого документа оцінки якості обслуговування
електрообладнання ТП експертами (табл. 1).
У експертних дослідженнях, як правило, викори-
стовують три типи питань – закриті, відкриті й напів-
відкриті. При відповіді на закриті питання можна ви-
бирати відповідь лише із заздалегідь сформульованих
складачами анкети варіантів. У відповіді на відкрите
питання викладається думка експерта у вільній формі.
Напіввідкриті питання займають проміжне положен-
ня: окрім вибору із перерахованих у карті оцінки варі-
антів, можна додати свої міркування та думки.
Визначення рівня показника якості системи ТО і
Р ТП може здійснюватися на основі бальних, лінгвіс-
тичних і інтервальних оцінок експертів, які виража-
ються в кількісній і/або якісній формі [3-5]. Шкала
відповідності оцінок наведена в табл. 2.
Завдання експертної комісії – вибрати оптималь-
ну стратегію системи ТО і Р ТП. Є два принципово
різні підходи до його розв’язання [3].
Перший підхід базується на порівнянні існуючих
систем ТО і Р. Наприклад, кожен з експертів вибирає
систему відповідно до своїх міркувань. Отримані від
експертів впорядкування (ранжування) обробляються
тими чи іншими математичними методами з метою
розрахунку підсумкової думки комісії експертів.
Другий підхід має на меті порівняти важливість
різних показників якості системи ТО і Р та побудувати
інтегральний показник якості (рейтингову оцінку), за
допомогою якого можна упорядкувати розглянуті сис-
теми ТО і Р за якістю (розрахувати рейтинг систем).
У цьому випадку для обробки результатів експе-
ртних оцінок та визначення результуючих показників
підвищення якості системи ТО і Р можна застосувати
адитивний, мультиплікативний або максимінний ре-
зультуючі показники [3, 6].
Адитивний показник є сумою зважених нормова-
них частинних показників підвищення якості системи
ТО і Р (ПЯ) та має вигляд
i
m
i
iq
1
я αП , (1)
де αi – коефіцієнт відносної важливості напрямку під-
вищення якості системи обслуговування силового
електрообладнання ТП; qi – дійсне значення показни-
ків рівня виконання вимог підвищення якості системи
ТО і Р силового електрообладнання ТП; 0 ≤ ПЯ ≤ 1,
0 ≤ αi ≤ 1, 1α
1
m
i
i .
Чим більше значення ПЯ, тим більше він впливає
на підвищення якості функціонування системи;
1α
1
i
m
i
iq ; αi > 0; i = 1, m.
Мультиплікативний показник утворюється шля-
хом перемножування частинних показників з ураху-
ванням їх вагових коефіцієнтів і має вигляд
m
i
a
i
iqяП , (2)
де qi і αi мають таке саме значення, що і в адитивному
показнику.
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1 61
Таблиця 1
Карта оцінки якості системи ТО і Р електрообладнання ТП
Складові етапів (методів) експертизи Варіанти оцінки Напрями
оцінки
1. Наукова значущість прийнятої стратегії системи ТО
і Р силового електрообладнання ТП
1. Надзвичайно висока
2. Значна
3. Невисока
4. Невизначена (нині)
5. Відсутня
2. Практична значущість прийнятої стратегії обслуго-
вування
1. Надзвичайно висока
2. Значна
3. Невисока
4. Невизначена (нині)
5. Відсутня
3. Наукова новизна, оригінальність прийнятої страте-
гії обслуговування
1. Немає аналогів
2. Немає аналогів у країні, є за кордоном
3. Немає аналогів за кордоном, є в країні
4. Є відомості про окремі вітчизняні й зарубіжні ана-
логи
5. Наукова новизна відсутня
4. Методи й способи досягнення мети підвищення
якості системи ТО і Р
1. Нові
2. Сучасні
3. Традиційні
4. Застарілі
5. Неадекватні
5. Потенціал виконавців проведення ТО і Р електро-
обладнання ТП
1. Достатній
2. Недостатній у частині наукового забезпечення
(досвіду роботи)
3. Недостатній у частині матеріально-технічної бази
4. Недостатній у частині досвіду складу ремонтних
бригад
5. Даних для оцінки недостатньо
6. Термін виконання робіт з ТО і Р силового електро-
обладнання ТП
1. Реальний
2. Завищений
3. Занижений
4. Даних для оцінки недостатньо
7. Вартість робіт (обсяг фінансування) з ТО і Р сило-
вого електрообладнання ТП
1. Прийнятна
2. Завищена
3. Занижена
4. Даних для оцінки недостатньо
8. Рекомендації пріоритету заходів і робіт з підвищен-
ня якості системи ТО і Р ТП
1. Заходи (роботи) першочергової важливості
2. Заходи (роботи) високої важливості
3. Заходи (роботи) становлять певний інтерес
4. Заходи (роботи) становлять незначний інтерес, але
заслуговують на підтримку за наявності достатніх
засобів
5. Заходи (роботи) підтримки не заслуговують
9. Підвищення експлуатаційної надійності силового
електрообладнання ТП
1. Надзвичайно високе
2. Значне
3. Невисоке
4. Невизначено (нині)
5. Відсутній
10. Контроль ефективності та якості системи
ТО і Р ТП
1. Надзвичайно високий
2. Значний
3. Невисокий
4. Невизначений (нині)
5. Відсутній
Тощо…………………………………………… …………………………………………..
Технічні
Економічні
Організаційні
Таблиця 2
Шкала відповідності бальної, лінгвістичної та інтервальної оцінок
Бальна оцінка Лінгвістична оцінка Інтервальна оцінка
5 – відмінно (В) Повністю задовольняє вимоги 0,9–1
4 – добре (ВС) Майже задовольняє 0,7–0,9
3 – задовільно (С) Задовольняє в основному 0,5–0,7
2 – незадовільно (НС) Не задовольняє 0,3–0,5
1 – повністю незадовільно (Н) Повністю не задовольняє 0–0,3
62 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1
Максимінний показник. У низці випадків вид ре-
зультуючої цільової функції достатньо важко обґрун-
тувати або застосувати. У подібних випадках можли-
вим простим шляхом розв’язання задачі є застосуван-
ня максимінного показника. У цьому випадку правило
вибору оптимальної системи підвищення якості ТО і
Р ТП (So) має вигляд
Sq
SqSq
miMS
m
i
a
m
a
i
a
...,
,,...,
1minmax
1
1 . (3)
Максимінний показник підвищення якості сис-
теми ТО і Р забезпечує якнайкраще (найбільше) зна-
чення якнайгіршого (найменшого) з частинних показ-
ників якості.
Виклад матеріалу дослідження, отримання
наукових результатів. Проте велика кількість показ-
ників рівня виконання вимог підвищення якості сис-
теми ТО і Р силового електрообладнання ТП може
призвести до втрати об’єктивності визначення коефі-
цієнтів важливості αi. Тому перспективним шляхом
розв’язання цієї проблеми є визначення інтегрального
показника якості (Iя) системи ТО і Р ТП з урахуван-
ням коефіцієнтів важливості показників системи за
напрямками, методами та етапами підвищення якості
ТО і Р силового електрообладнання ТП.
Для визначення інтегрального показника якості
системи ТО і Р силового електрообладнання ТП з
урахуванням розглянутих умов та (1) автор вперше
пропонує такий вираз:
j
h
j
jk
m
k
ki
n
i
i
m
k
h
j
ikjjk
n
i
i qqqqІ
1111 11
я αααααα (4)
де 1α
1
n
i
i , 1α
1
m
k
k , 1α
1
h
j
j – коефіцієнти від-
носної важливості відповідно напрямків, методів та
етапів підвищення якості системи обслуговування;
qikj – дійсне значення показників рівня виконання ви-
мог підвищення якості системи ТО і Р силового елек-
трообладнання ТП за напрямками, методами та ета-
пами. Такий показник оцінки якості системи ТО і Р
відсутній у стандарті [7].
Згідно із запропонованими складовими визна-
чення інтегрального показника якості системи ТО і Р
силового електрообладнання ТП (4), побудуємо мат-
рицю якості системи (табл. 3) з урахуванням етапів
(методів), напрямків підвищення якості обслугову-
вання силового електрообладнання ТП (див. табл. 1).
На основі взаємозв’язків складових матриці яко-
сті системи ТО і Р силового електрообладнання ТП,
які наведені в табл. 2, сформуємо вирази для розраху-
нку інтегральних показників якості системи за напря-
мками й етапами для обладнання (1, 2…N) та системи
в цілому, згідно з формулами (1) та (4):
1. Ія111 = q111·α111 – інтегральний показник якості си-
стеми ТО і Р при обслуговуванні обладнання 1 ТП, за
умови виконання рівня вимог підвищення якості за
етапом 1 та технічним напрямком.
2. Ія22 = q221·α221 + q222·α222 + q223·α223 – інтегральний
показник якості системи ТО і Р при обслуговуванні
обладнання 2 ТП, за умови виконання рівня вимог
підвищення якості за етапом 2 та технічним, економі-
чним, організаційним напрямками.
3. ІяN = q1n1·α1n1 + … + qmn3·αmn3 – інтегральний пока-
зник якості системи ТО і Р при обслуговуванні облад-
нання N ТП, за умови виконання рівня вимог підви-
щення якості за етапами 1÷M та технічним, економіч-
ним, організаційним напрямками.
4. Ія.системи ТОіР = Ія1·αоблад.1 + Ія2·αоблад.2 + … + ІяN
αоблад.N – інтегральний показник якості системи ТО і
Р при обслуговуванні обладнання 1÷N ТП, за умови
виконання рівня вимог підвищення якості за етапами
1÷M та технічним, економічним, організаційним на-
прямками.
Таблиця 3
Матриця якості системи ТО і Р силового електрообладнання ТП
Обладнання 1 Обладнання 2 …… Обладнання N
Напрямки
підвищення якості ТО і Р облад-
нання 1
Напрямки
підвищення якості ТО і Р облад-
нання 2
……
Напрямки
підвищення якості ТО і Р облад-
нання N
010 020 …… 0n0 Етапи
підвищення
якості ТО і Р
ТП
Т
ех
ні
чн
і
Е
ко
но
м
іч
ні
О
рг
ан
із
ац
ій
ні
Т
ех
ні
чн
і
Е
ко
но
м
іч
ні
О
рг
ан
із
ац
ій
ні
Т
ех
ні
чн
і
Е
ко
но
м
іч
ні
О
рг
ан
із
ац
ій
ні
1.
(100) Ія (111) Ія (112) Ія (113) Ія (121) Ія (122) Ія (123) …… Ія (1n1) Ія (1n2) Ія (1n3)
2.
(200) Ія (211) Ія (212) Ія (213) Ія (221) Ія (222) Ія (223) …… Ія (2n1) Ія (2n2) Ія (2n3)
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
M.
(M00) Ія (m11) Ія (m12) Ія (m13) Ія (m21) Ія (m22) Ія (m23) …… Ія (mn1) Ія (mn2) Ія (mn3)
Як бачимо, згідно зі сформованими виразами
можна розрахувати інтегральні показники якості сис-
теми ТО і Р при обслуговуванні:
обладнання 1÷N ТП за будь-яким напрямком та
вибраним етапом;
обладнання 1÷N ТП за усіма напрямками та виб-
раним етапом;
обладнання 1÷N ТП за усіма напрямками та етапами;
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1 63
системи ТО і Р силового електрообладнання ТП
за усіма етапами та напрямками – 111÷mn3 (табл. 1).
Розглянемо можливі варіанти представлення екс-
пертних даних і відповідні їм методики розрахунку кіль-
кісного інтегрального показника рівня підвищення якос-
ті системи ТО і Р силового електрообладнання ТП [3, 8]:
1. Ступінь виконання кожної вимоги підвищення
якості системи ТО і Р визначається як: вимога вико-
нана qi = 1; вимога не виконана qi = 0, i = 1, m. Коли
ступінь виконання визначається з урахуванням важ-
ливості кожної вимоги, інтегральний показник оцінки
рівня якості оцінюється співвідношеннями (1) та (4).
2. Ступінь оцінки виконання вимог при оцінці за
бальною шкалою (табл. 2). Наприклад, у найбільш
поширеній 5-бальній шкалі: bj = 5 – відмінно; bj = 4 –
добре; bj = 3 – задовільно; bj = 2 – незадовільно; bj = 1
– повністю незадовільно.
Для оцінки (прогнозування) якості системи ТО і
Р бальну оцінку запишемо таким чином: відмінно –
якість системи повністю задовольняє вимоги; добре –
майже задовольняє; задовільно – задовольняє в осно-
вному; незадовільно – не задовольняє; повністю неза-
довільно – повністю не задовольняє.
Коли ступінь виконання вимог при оцінці за ба-
льною шкалою визначається з урахуванням важливо-
сті кожної вимоги aj, тоді показник оцінки рівня під-
вищення якості системи ТО і Р визначається з виразу
j
m
j
jbaВ
1
я , (5)
де 1 ≤ Вя ≤ 5, 0 ≤ aj ≤ 1,
m
j
ja
1
= 1.
Дуже часто при бальній оцінці рівня виконання
вимог зручно підсумкову оцінку мати в шкалі від 0 до
1 (0 < Iя < 1). У зв’язку з цим сформуємо шкалу відпо-
відності: Bя = Iя, bj = qj, j =1, m .
Розрахунок інтегрального показника оцінки рів-
ня підвищення якості системи ТО і Р виконується згі-
дно з (1) та (4).
3. Розрахунок показника підвищення якості систе-
ми ТО і Р із застосуванням лінгвістичної змінної.
Наприклад, лінгвістична змінна «Показник якості
системи ТО і Р» визначена на універсальній множині
варіантів: uj; i = 1, n . Рівень показника оцінюватимемо
термами В, ВС, С, НС, Н, наведеними в табл. 2.
Нехай експертним шляхом отримані функції на-
лежності вимог до системи ТО і Р заданому рівню
якості µ(uij). Тоді, використовуючи співвідношення
(4), (5), можна отримати інтегральний показник якості
системи ТО і Р ТП електропостачання залізниць
5
11
я μ
jb
iij
m
j
j bubaВ . (6)
Розглянемо питання залежності експлуатаційної
надійності силового електрообладнання ТП від якості
системи ТО і Р. Багаторічний досвід експлуатації об-
ладнання ТП підтверджує, що якість ТО і Р здійснює
вплив на безвідмовність роботи обладнання як при
раптовій відмові, так і при поступовому накопиченні
відмов. У зв’язку з цим загальну ймовірність безвід-
мовної роботи обладнання можна виразити як
)()()( tPtPtP mk , (7)
де Pk(t) – ймовірність безвідмовної роботи електрооб-
ладнання ТП, яка зумовлюється наявністю елементів
обладнання, відмови яких є раптовими та можуть бу-
ти усунені підвищенням якості ТО і Р; Pm(t) – ймовір-
ність безвідмовної роботи електрообладнання ТП при
поступовому накопиченні відмов елементів облад-
нання, яким можна запобігти підвищенням якості ТО
і Р за рахунок зниження швидкості зміни параметра,
який визначає працездатність електрообладнання.
Для розрахунку P(t) у першому наближенні мо-
жна прийняти нормальний закон розподілу оцінки
безвідмовної роботи [2]
0
σ2
)(
2
2
π2σ
1
)( dx
xx
etP , (8)
де σ – середньоквадратичне відхилення параметра;
x – виміряне значення параметра; x – середнє зна-
чення параметра (математичне сподівання).
n
x
x
n
i
i
1 , (9)
1
)(
σ 1
2
n
xx
n
i , (10)
де xi – виміряне значення параметра на i-му кроці;
n – кількість вимірювань параметра.
Аналіз отриманих розрахункових виразів дозво-
ляє зробити висновок, що при зменшенні швидкості
зміни вимірюваного значення параметра xi на i-му
кроці під час експлуатації за рахунок підвищенні яко-
сті ТО і Р електрообладнання ТП середньоквадратич-
не відхилення параметра σ також буде зменшуватись,
а ймовірність P(t) безвідмовної роботи електрооблад-
нання ТП буде збільшуватись.
Висновки. Розроблена методика та метод оцінки
якості системи ТО і Р електрообладнання ТП дозво-
ляє: оперативно реагувати на зміни умов функціону-
вання силового електрообладнання ТП; визначати
найбільш ефективні стратегії ТО і Р електрооблад-
нання ТП в умовах невизначеності функціонування
дистанції електропостачання; задавати (імітувати)
різні умови експлуатації обладнання ТП для вибору
оптимального варіанта обслуговування та досягнення
необхідного рівня якості системи ТО і Р; контролюва-
ти стан удосконалення системи; визначати рівень дій-
сного інтегрального показника якості системи.
У статті автор вперше пропонує: варіант формалі-
зованого документа оцінки якості обслуговування си-
лового 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 виби-
рати раціональний варіант підвищення якості системи
ТО і Р силового електрообладнання ТП з урахуванням
не тільки технічних, але й організаційно-правових та
фінансово-економічних заходів.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Рассальский А.Н., Сахно А.А., Конограй С.П., Спица
A.Г., Гук A.A. Основные принципы непрерывного контроля
64 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №1
высоковольтного маслонаполненного электрооборудования
с изоляцией конденсаторного типа под рабочим
напряжением // Електромеханічні і енергозберігаючі
системи. – 2009. – № 2. – С. 53-55.
2. Матусевич О.О. Удосконалення методології системи
технічного обслуговування і ремонту тягових підстанцій :
монографія. – Дніпропетровськ: Дніпропетр. нац. ун-т за-
лізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2015. – 295 с.
3. Панков Л.А., Петровский А.М., Шнейдерман Н.В.
Организация экспертизы и анализ экспертной информации.
– М.: Наука, 1984. – 214 с.
4. Круглов В.В. Нечеткая логика и искусственные сети. –
М.: Физматлит, 2001. – 221 с.
5. Борисов А.Н., Крумберг О.А., Федоров И.П. Принятие
решения на основе нечетких моделей: примеры
использования. – Рига: Знание, 1990. – 184 с.
6. Матусевич О.О. Методика проведення експертизи оцін-
ки надійності функціонування системи автоматизованого
керування тягового електропостачання електричного транс-
порту // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетров-
ського національного університету залізничного транспор-
ту. – 2009. – №28. – С. 42-44.
7. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и
ремонта техники. Термины и определения – М.:
Стандартинформ, 2007. – 12 с.
8. Матусевич О.О. Методи підвищення надійності функці-
онування системи керування тягового електропостачання
електричного транспорту на основі експертної інформації //
Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В.
Лазаряна. – 2009. – №26. – С. 63-66.
REFERENCES
1. Rassalsky A.N., Sakhno A.A., Konogray S.P., Spitsa A.G.,
Guk A.A. The basic principles of continuous monitoring of
high-voltage oil-filled electrical isolation condenser type under
operating voltage. Elektromekhanichni i enerhozberihaiuchi
systemy – Electromechanical and energy saving systems, 2009,
no.2, pp. 53-55. (Rus).
2. Matusevych O.O. Udoskonalennia metodolohii systemy
tekhnichnoho obsluhovuvannia i remontu tiahovykh pidstantsii :
monohrafiia [Improving the system of maintenance and repair of
traction substations: Monograph]. Dnipropetrovsk, Dnipropet-
rovsk National University of Railway Transport named after Aca-
demician V. Lazaryan Publ., 2015. 295 p. (Ukr).
3. Pankow L.A., Petrovsky A.M., Schneiderman N.V. Organi-
zatsiia ekspertizy i analiz ekspertnoi informatsii [Organization
of examination and analysis of expert information]. Moscow,
Nauka Publ., 1984. 214 p. (Rus).
4. Kruglov V.V. Nechetkaia logika i iskusstvennye seti [Fuzzy
logic and artificial networks]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2001.
221 p. (Rus).
5. Borisov A.N., Krumberg O.A., Fedorov I.P. Priniatie
resheniia na osnove nechetkikh modelei: primery ispol'zovaniia
[Making a decision based on fuzzy models usage examples].
Riga, Znanie Publ., 1990. 184 p. (Rus).
6. Matusevych O.O. The method of reliability estimation of the
automated control system functioning of traction power supply
of electric transport. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dni-
propetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho
transportu – Science and Transport Progress. Bulletin of Dni-
propetrovsk National University of Railway Transport, 2009,
no.28, pp. 42-44. (Ukr).
7. GOST 18322-78. Sistema tekhnicheskogo obsluzhivaniia i
remonta tekhniki. Terminy i opredeleniia [State Standart 18322-
78. System maintenance and repair of equipment. Terms and
definitions]. Moscow, Standartinform, 2007. 12 p. (Rus).
8. Matusevych O.O. Methods of improving the reliability of
the control system traction power supply of electric transport
based on an expert information. Nauka ta prohres transportu.
Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zal-
iznychnoho transportu – Science and Transport Progress. Bulle-
tin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport,
2009, no.26, pp. 63-66. (Ukr).
Надійшла (received) 30.11.2015
Матусевич Олександр Олександрович, к.т.н., доц.,
Дніпропетровський національний університет
залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна,
49069, Дніпропетровськ, вул. Лазаряна, 2,
тел/phone +38 067 6367851, e-mail: al_m0452@meta.ua
O.O. Matusevych
Dnipropetrovsk National University of Railway Transport
named after academician V. Lazaryan,
2, Lazaryana Str., Dnipropetrovsk, 49069, Ukraine.
Methodology of determination of quality index of maintenance
service system of power equipment of traction substations.
Purpose. The purpose of this paper is development of methodol-
ogy for definition of a quality system of maintenance and repair
(M and P) power equipment of traction substations (TS) of elec-
trified 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 solv-
ing individual problems increase the operational reliability of
power equipment of traction substations in the following main
interrelated areas. There are technical, economic and organiza-
tional. 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 ser-
vice system based on the marks, linguistic and interval estimates
of experts, which are reflected in quantitative and / or qualita-
tive form was done. The possible options for expert data presen-
tation and their corresponding quantitative methods of calculat-
ing the integral index of quality improvement system mainte-
nance and P of traction substations were described. The meth-
odology and the method of assessing the quality of system main-
tenance and P of TS allows quickly respond to changing operat-
ing 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 mainte-
nance 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 sever-
ity 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 re-
duced, and the probability of electrical TA increases.
References 8, tables 3.
Key words: traction substation, technical condition of
equipment, quality system of maintenance and repair, expert
information, fuzzy sets, integral indicator of quality.
|