2.2 Расчет показателей надежности при включенном выключателе

При кратковременном отключении подстанции 1 (при включенном выключателе 27), частоту отключений определяем по формуле (4.2):

отказ/год/

При кратковременном отключении ПС1, ПС2, ПС3, определяем частоту отключений

Основную составляющую в общем числе отключений дают аварийные отключения линий, поэтому можно принять при кратковременных отключениях время перерыва питания 0,25 часа, если переключения производит персонал подстанции, и 0,5 часа, если переключения производит выездная оперативная бригада [1].

Предположим, что все переключения производит персонал подстанции, поэтому время перерыва питания при кратковременных отключениях будет 0,25 часа.

Коэффициент аварийного простоя для ПС1, ПС2, ПС3:

.

Суммарная частота аварийных отключений для ПС1, ПС2, ПС3:

.

Определим ожидаемое значение количества недоотпущенной энергии потребителям при возможных перерывах электроснабжения. Ущерб в этом случае носит вероятностный характер. Задача сводиться к определению математического ожидания (среднего значения) количества недоотпущенной энергии потребителям W_НД за определенный период эксплуатации, обычно за 1 год. При этом определяются вероятностные характеристики, от которых зависит надежность схемы.

Количество недоотпущенной энергии потребителям

,

где = 4010⁴ МВтч – количество энергии, получаемой в течение года потребителями, присоединенными к данной линии.

Количество недоотпущенной энергии потребителям при включенном выключателе 26

;

Количество недоотпущенной энергии потребителям

МВт∙ч.

Результаты расчетов представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты расчётов при включенном выключателе 27

	П/ст 1	П/ст 2	П/ст 3	Всего
Интенсивность отказа , откл/год	1,886	1,886	1,886	5,658
Коэффициент аварийного простоя	5,38×10-5	5,38×10-5	5,38×10-5	1,61×10-4
Потери эл/энергии W, МВт∙ч	21,53	21,53	21,53	64,59

2.3 Логико-вероятностный метод расчета надежности электроснабжения с помощью дерева отказов

Логико-вероятностный метод с использованием дерева отказов является дедуктивным (от общего к частному) и применяется в тех случаях, когда число различных отказов системы относительно невелико. Применение дерева отказов для описания причин отказа системы облегчает переход от общего определения отказа к частным определениям отказов и режимов работы её элементов, понятным специалистам – разработчикам, как самой системы, так и элементов. Переход от дерева отказов к логической функции отказа открывает возможности для анализа причин отказа системы на формальной основе. Логическая функция отказа позволяет получить формулы для аналитического расчёта частоты и вероятности отказов системы по известной частоте и вероятностям отказов элементов.

Отказ функционирования объекта, как сложное событие, является суммой события отказа работоспособности и события , состоящего в появлении критических внешних воздействий. Условие отказа функционирования системы формулируется специалистами в области конкретных систем на основе технического проекта системы и анализа её функционирования при возникновении различных событий при помощи высказываний.

Высказывания могут быть конечными, промежуточными, первичными, простыми, сложными.

В теории графов деревом называется связный граф, не содержащий замкнутых контуров.

Построение дерева отказов начинается с формулировки конечного высказывания об отказе системы. Для характеристики безотказности системы конечное высказывание относят к событию, которое приводит к нарушению функционирования в рассматриваемом интервале времени, при заданных условиях.

Метод анализа основан на нахождении и расчете множеств минимальных сечений. Сечением называют такое множество элементов, суммарный отказ которых приводит к отказу системы. Минимальное сечение – такое множество элементов, из которого нельзя удалить ни одного элемента, иначе оно перестаёт быть сечением.

Исходя из определения конечного события и принципиальной схемы системы, построим дерево отказов вниз от конечного события.

Рисунок 2.4 – Дерево отказов при кратковременных отключениях

Анализ сечений для дерева отказов при кратковременных отключениях с включенным выключателем:

{A} {25,32,27’,27”,33,19,53,34,35,20,54,36,28,37,21,55,38,39,22,56,40,29,

41,23,57,42,43,24,58,44,30,45,26}

{B} {25,32,27’,27”,33,19,53,34,35,20,54,36,28,37,21,55,38,39,22,56,40,29,

41,23,57,42,43,24,58,44,30,45,26}

{C} {25,32,27’,27”,33,19,53,34,35,20,54,36,28,37,21,55,38,39,22,56,40,29,

41,23,57,42,43,24,58,44,30,45,26}