Sine ira et studio
Фраза римского историка Публия Корнелия Тацита, вынесенная в заголовок, переводится на русский язык как «Без гнева и пристрастия».
Приведя в заголовке эту фраза я беру на себя обязательство ана-лизировать работу [1]1, размещенную на сайте http://open.gisprofi.ru объективно, непредвзято. Представляю Вам, уважаемые читатели, су-дить о том, насколько мне удалось выполнить взятое обязательство.
Оставлю без рассмотрения размещенные автором рецензируемой работы фотографии «шедевров» релестроения, и перейду непосред-ственно к анализу понятийных и терминологических вопросов, затро-нутых в работе [1].
В поисках аргументов, подтверждающих позицию автора в рецен-зируемой работе приведена такая фраза, которой он «непосредствен-но связывает вопросы надежности и морального старения», а именно: «…срок морального устаревания устройств релейной за-щиты резко снизился с 30 лет, характерных для традиционных электромеханических защит, до, примерно, 5 лет для современ-ных МУРЗ2…».
Хотя в тексте статьи нет определения понятия «моральное ста-рение реле» и не объясняется, почему же произошло шестикратное снижение срока морального старения, зато в работе приведена такая иллюстрация (рис. 1).
Рис. 1. Тенденция ускорения морального старения реле защиты по [1]
Не будем требовать от автора работ [1,2] доказательств достовер-ности приведенного им графика и описания методики получения зави-симости срока морального старения от года выпуска реле и примем этот
1 Аналогичная работа опубликована также на страницах журнала [2]. 2 О термине МУРЗ см. заметку «Терминологическая глухота» //материал размещен на странице: http://miforelist.narod.ru/Gluchota.pdf
Лист 1 из 11
тезис как аксиому. Поэтому согласимся с тем, что приведенный график может отражать реальное положение дел и экстраполируем эту тенден-цию на несколько ближайших лет.
Линейная и логарифмическая линии тренда (рис. 2) показывают, что разработанные после 2000 года реле с неизбежностью будут иметь отрицательный срок морального старения, то есть будут устаревать раньше, чем их введут в эксплуатацию.
Рис. 2 Тренды «морального старения»
3 Анализ показателей надежности «морально» устаревшего устройства частотной автоматики БМАЧР приведен в работе [3]. 4 В рецензируемой работе написано: «Именно в сфере производства, а не эксплуатации проявляется самое важное преимущество МУРЗ: сверхприбыль производителей».
Лист 2 из 11
Какой же следующий «аргумент» после рассмотренного выше «быстрого морального старения» в обосновании своей позиции выбирает автор работ [1,2]?
Обращаясь к модулям питания цифровых устройств он приводит такую фразу:
«…В качестве примера можно привести дополнительные модули питания, рекомендуемые НТЦ «Механотроника» для обеспечения работоспособности МУРЗ при перерывах опера-тивного питания в течение 0,5 с».
На самом же деле, цифровые устройства, выпускаемые разными предприятиями отечественной промышленности, сохраняют работоспо-собность при перерывах питания напряжением 220 В в течение 0,5 с и не требуют использования дополнительных модулей питания.
Дополнительные модули питания необходимы только в том случае, если потребителю требуется увеличить продолжительность сохранения работоспособности цифрового устройства после отключения напряжения оперативного питания сверх 0,5 с. Подробно об этом сказано в каталоге [4], на сайте www.mtrele.ru и в брошюре [5]. .
В качестве следующего «недостатка» цифровых устройств автор работ [1, 2] выбрал «проблемы с надежностью каждого из основ-ных функциональных узлов МУРЗ» и утверждает, что «так называ-емая «самодиагностика», которой охвачены якобы 80% узлов МУРЗ, является, по большому счету, рекламным трюком и рас-пространенным мифом».
Назвать самодиагностику мифом, по-моему, можно только в том случае, если она отсутствует в цифровом устройстве, а об её наличии написано в технической или рекламной документации.
Однако г-н Гуревич не приводит примеров «рекламных трю-ков».
Далее автор работ [1,2] в качестве еще одного аргумента приводит такую фразу : «…в последних5 вообще не было никаких внутрен-них источников питания и никаких микропроцессоров, то есть просто нечего было «самодиагностировать»?!».
Конечно, в простом электромеханическом реле нет внутренних ис-точников питания и микропроцессоров, но это совсем не значит, что в таком элементе нечего диагностировать.
Какие же характеристики электромеханических реле определяют при их проверке вручную, читатель может узнать из книги [6].
На практике же в цифровых устройствах релейной защиты диаг-ностируют состояние цепей управления выходных реле (в том числе и обмотки), о чём рассказано, например, в разделе «Модуль выходных реле» брошюры [5].
Обратимся теперь к рассуждениям г-на Гуревича о диагностиро-вании модулей аналоговых сигналов. В современных цифровых устрой-ствах диагностированию подлежат не только вторичные цепи аналого-вых преобразователей. Существуют цифровые устройства релейной защиты в которых при диагностировании подают тестовые сигналы в цепи аналоговых входов.
5 Речь идёт об электромеханических реле (примечание моё).
Последний из аргументов г-на Гуревича в этой части статей [1, 2]-«поскольку система самодиагностики построена на микропро-цессорах и элементах памяти, то она сама является источником повреждений МУРЗ».
На самом же деле, все современные встроенные системы диагно-стирования сконструированы так, что их отказ не влияет на способность устройства цифровой защиты выполнять основные функции и, прежде всего, формировать выходные сигналы.
Как известно, надежность изделия как комплексная характерис-тика согласно ГОСТ 27.002-89 состоит из нескольких показателей. Один из них – ремонтопригодность. Вполне понятно, что в отраслевом руко-водящем документе [7] система непрерывной диагностики в цифровом устройстве предназначена для обеспечения ремонтопригодности, т.е. всего одного из показателей надежности.
Обратимся к той части работы где он приводит статистические дан-ные «одной из Западных энергетических компаний» (табл. 1).
Табл. 1 Названа «Интенсивность отказов релейной защиты различ-ных видов», а в строках таблицы приведена информация о поврежде-ниях.
Обратимся к стандарту ГОСТ 27.002-89, в котором приведены определения понятий, обозначенных этими терминами (см. также [5]):
Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта
Согласно этим определениям этими терминами обозначают совсем разные понятия. Ведь после повреждения изделие сохраняет свою работоспособность, поэтому не стоит волноваться «из-за повреждения какой-то копеечной детали». Ведь работоспособное состояние циф-рового устройства сохранится и оно по-прежнему готово выполнять свои функции.
Обратим теперь внимание на информацию, приведенную в табл. 1. Согласно ей в 2008 год количество «повреждений» электромехани-ческих реле выросло в 4 раза!
Но с учетом данного выше определения термина «повреждение» даже такое их увеличение не должно вызывать вопросов, ведь все реле по-прежнему остались работоспособными.
Для статических реле в 2008 году количество «повреждений» осталось таким же, как и в 2007.
В то же время количество «повреждений» микропроцессорных реле в 2008 году возросло по сравнению с 2007 всего в 1,19 раза, т.е. всего на 19%.
Оставляем читателю делать выводы о том, насколько возросла «повреждаемость» 6цифровых реле защиты по сравнению с электроме-ханическими реле.
Далее автор «вычисляет» введенный им без объяснений показа-тель «относительное количество повреждений» как частное от деления количества «повреждений» на общее количество реле этого типа.
В связи с отсутствием в технической диагностике понятия, обоз-наченного термином «относительное количество повреждений» трудно понять физический смысл и размерность значения, полученного в результате выполнения арифметической операции «деление».
В конце табл. 1 автор приводит цифры «годовой интенсивности отказов», которые он также получает путём выполнения той же простой арифметической операции – деления:
1,24/0,11 = 11, 27 ≈ 11,3
Каким образом, после выполнения операции деления «количест-во повреждений» превращаются в «годовую интенсивность отка-зов», остаётся без каких-либо пояснений.
В стандарте ГОСТ 27.002-89 термин «интенсивность отказов» определен так:
6.12. Интенсивность отказов
Условная плотность вероятности возникновения
Failure rate
отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник
Что же означает число «1», характеризующее «годовую интен-сивность отказов» электромеханических реле, а также числа «2,6» и «11,3» для других реле в тексте статьи не пояснено.
После сравнения определений понятий «отказ» и «поврежде-ние» напрашивается вывод, что в работах [1, 2]:
повреждение = отказ.
После такого вывода для читателя остаётся неясным, зачем надо было вводить понятие «повреждение» и почему им нельзя пользо-ваться им дальше, а необходимо заменить его на термин «отказ».
Перейдем теперь к табл. 2.
6 Об этом термине, использованном в тексте работы [1] будет сказано ниже.
Таблица 2. Рост интенсивности повреждений релейной защиты при использовании реле новых типов7
| Начало ввода в эксплуа-тацию | Вид реле | Общее количество реле | Повреждения | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общее количество | Относительное количество, % | А8 | Б9 | |||||
| 2007 | 2008 | 2007 | 2008 | |||||
| 1970 1975 | Электромеха-нические раз-личных типов | 2312 | 1 | 4 | 0,043 | 0,173 | 0,11 | 1 |
| 1970 1980 | Статические разных типов | 2745 | 8 | 8 | 0,291 | 0,291 | 0,291 | 2,6 |
| 1990 1995 | Микропроцесс-сорные тип 1 | 1423 | 19 | 25 | 1,33 | 1,76 | 1,54 | 14 |
| 2000 2005 | Микропроцесс-сорные тип 2 | 342 | 6 | 5 | 1,75 | 1,46 | 1,61 | 14,6 |
| 2003 2005 | Микропроцесс-сорные тип 3 | 49 | 3 | 1 | 6,12 | 2,04 | 4,08 | 37 |
| 2005 2008 | Микропроцесс-сорные тип 4 | 10 | 3 | 1 | 30 | 10 | 20 | 182 |
Сравнивая цифры, приведенные в табл. 1 и 2 можно предположить, что в них содержится одна и та же информация о тех же самых реле. Отличие состоит в том, что в табл. 2 выделено четыре типа цифровых реле.
Однако из названия таблицы исчезло слово «отказ» и появился новый термин – «интенсивность повреждений». Кстати, этот термин в стандарте отсутствует, а в тексте статьи о значении этого ничего не сказано. Ранее было сказано, что при повреждении работоспособность изделия сохраняется.
Не смотря на это, автор работ [1,2] далее пишет:
«Из анализа приведенных данных и результатов расчетов можно сделать два важных вывода, которые кому-то из читателей могут показаться парадоксальными:
1. Годовая относительная интенсивность отказов микропро-цессорных реле защиты намного выше, чем электроме-ханических.
2.Годовая относительная интенсивность отказов релейной защиты существенно возросла в последние годы в связи с использованием микропроцессорных реле новых типов. То есть, за последние годы имеет место тенденция снижения надежности МУРЗ….
В статье отсутствует анализ данных, и не приводится методика расчетов, позволивших автору сделать такие выводы, но сравнение этих таблиц, позволяет сделать вывод -цифры, приведенные в табл. 2, полу-чены в результате простых арифметических действий над цифрами, ра-нее приведенными в табл. 1.
7 Сохранена терминология, использованная в [1, 2]. 8 Среднее годовое относительное количество, % 9 Годовая интенсивность повреждений
Никаких пояснений относительного того, как простая перегруп-пировка цифр позволяет не проводить различия между работоспосо-бным и неработоспособным состояниями изделий в работах [1,2] не содержится.
Для «усиления» своих «парадоксальных выводов» г-н Гуревич на основании данных, содержащихся в табл. 2 строит график (рис. 3).
Рис. 3 График, построенный по данным табл. 2
Приведенный график не содержит никакой иной информации, кро-ме приведенной ранее, построение графика не делает исходные резуль-таты более точными и достоверными, но невозможно отрицать, что график по сравнению с таблицей выглядит более, чем убедительно.
Далее, для подтверждения своих «парадоксальных выводов» Г-н Гуревич вводит ещё один термин – «повреждаемость», упомяну-тый им вскользь в начале статьи.
Объяснений этого термина в статье не проводится. Для выяснения того, что скрывается за этим термином, приходится обратиться к другим источникам, ведь в стандарте ГОСТ 27.002-89 этого термина нет.
Поиск показывает, что термин «повреждаемость» используется совсем в ином смысле, чем предложено г-ном Гуревичем [8].
Далее г-н Гуревич приводит ещё одну таблицу, в которой, по его мнению, приведены «типичные значения повреждаемости реле различ-ных типов» (табл. 3).
Первый столбец табл. 3 озаглавлен «Вид реле/Параметр надеж-ности». Но в самом столбце нет никакой информации о параметрах надежности, а только перечислены виды реле.
Где следует искать «параметр надежности» и что это за параметр, в работах [1,2] не сообщается.
| Таблица 3. Типичные значения повреждаемости реле защиты различных видов (по данным [9]) | ||
|---|---|---|
| Вид реле / Параметр надежности | Относительное количество повреждений в год, % | Физический срок службы без учета морального старения, лет |
| Электромеханические | 0,1 | >30 |
| Электронные (статические) с единич-ной функцией | 0,3 | >20 |
| Микропроцессорные системы | 5,0 | >20 |
Из заголовка третьего столбца табл. 3, следует, что физический срок службы реле зависит от его морального старения. Доказательство это утверждения в работах [1,2] отсутствует.
Далее автор предлагает связывать уровень «повреждаемости» с количеством выполняемых реле функций10.
В связи с тем, что после длительных рассуждений на эту тему автору «представляется возможным, во избежание усложнения картины, продолжать сравнивать интенсивность отказов микро-процессорных и электромеханических реле без учета разницы в количестве выполняемых ими функций», ограничимся только ссылкой на работу, в которой рассмотрено построение модели объекта с учетом причинно-следственных связей, показывающих влияние исправ-ного или неисправного элемента (узла) на исправность связанного с ним элемента11.
В заключительной части работы [1] автор предлагает при оценке реле защиты «учитывать три типа отказов»:
10 Более правильно в этом случае говорить о числе алгоритмов. 11 Список литературы по этому вопросу приведен в книге [6]. 12 «Выход из строя» (арготизм) – термин, употребляемый как синоним стандартного термина «отказ». 13 В руководящем документе [7] регламентированы иные показатели:
-средняя вероятность отказа в срабатывании устройства за год (при появлении требования);
-параметр потока ложных срабатываний устройства в год (при отсутствии требования).
защиты, но выявленные до наступления неправильного действия защиты (MP).
Выделив три типа отказов (не повреждений), автор предлагает включить их в «…обобщенный нормализованный показатель отка-зов MΣ релейной защит».
В предложенной формуле отказ любого типа имеет одинаковый вес (коэффициенты равны 1), что предполагает их одинаковое влияние на показатель MΣ.
Рассмотрим входящие в формулу характеристики.
Можно признать, что отказы типов MS или MD как-то связаны с теми или иными статистическими характеристиками реле.
В то же время, отказы типа MP отнести к характеристикам надежно-сти технического объекта невозможно. Известно, что к показателям на-дежности относят количественные характеристики надежности, вводи-мые по правилам статистической теории надежности.
Область применения этой теории ограничена крупносерийными объектами, изготавливаемыми и эксплуатируемыми в статистически од-нородных условиях и к совокупности которых применимо статистичес-кое истолкование вероятности.
Обоснований возможности использования отказа типа MP в качест-ве показателя надежности в статье нет.
В статье также отсутствует информация о том, как можно выявить ошибки персонала «…до наступления неправильного действия защиты».
Предыдущий материал статьи содержал только информацию об обособленном техническом объекте. Переход же к учету влияния тех иных действий персонала на надежность изделия требует рассмотрения характеристик системы «человек-машина», в которой роль машины выполняет цифровое устройство релейной защиты.
И, наконец, нельзя оставить без внимания заключительную фразу рассматриваемой работы [1] – «Предлагаемый показатель мог бы послужить инструментом для оценки качества реле защиты при оценке ситуации и принятии решений».
Как же с помощью показателя MΣ.оценивать качество реле, оценивать ситуацию (какую) и принимать решение (какое), в статье
[1] ничего не сказано. Чтобы избежать разного рода упрёков предлагаю читателям самим дать оценку статей [1, 2].
Рецензии на другие работы Г-на Гуревича можно прочесть в журнале [10] и на моём сайте www.miforelist.narod.ru.
Литература
1.В.И. Гуревич Еще раз о надежности микропроцессорных устройств релейной защиты//Материал размещен на странице:
http://open.gisprofi.ru/?module=idb_public&action=profile&catid=6&idb_id= 92274
:::
МОИ САЙТЫ
:::
