7.7. Расчет показателей надежности электроустановок

Расчет показателей надежности схем ЭУ относится прежде всего к понизительным подстанциям и распределительным пунктам. Электроустановки различаются схемой построения, способом ввода резервного питания, применяемым оборудованием. Показатели надежности для подстанций, как правило, определяются на шинах РУ низшего напряжения.

Выход их строя любого из элементов нерезервированной электроустановки или установки с ручным резервированием приводит к исчезновению напряжения на шинах РУ: в случае нерезервированной ЭУ – на время ремонта отказавшего элемента, а для ЭУ, резервированных вручную, – на время подключения резервного питания. Таким образом, схема замещения этих ЭУ представляет собой систему последовательно соединенных элементов.

Пример 7.4.

Определить показатели надежности на шинах 10кВ понизительной подстанции 110/10кВ (рис. 39). Подстанция с закрытым РУ 10кВ обслуживается без дежурного персонала и имеет четыре отходящие линии 10кВ, общая длина которых l. составляет 50 км. Длина питающей ВЛ 110кВ l = 25 км. Показатели надежности элементов приведены в табл. П.1.1 и 4.

Рис. 39. Схема электрической сети

Решение.

Схема замещения приведена на рис 40.

Рис. 40. Схема замещения электрической сети

Показатели надежности элемента 1 (ВЛ 110кВ):

год ; ;

год ;

Показатели надежности элемента 2 (отделителя):

=0,05 год ;

=0,3 год ;

Показатели надежности элемента 3 (короткозамыкателя):

=0,05 год ;

=0,3 год ;

Показатели надежности элемента 4 (трансформатора 110/10кВ с выключателем 10кВ):

год ; ;

год ; .

Показатели надежности элемента 5 (секция шин ЗРУ 10кВ):

• отказ шин секции

год ,

где N =6 (четыре присоединения – отходящие линии, одно – выключатель трансформатора 110/10кВ, одно – трансформатор собственных нужд 10/0,4кВ); Т =44=16ч;

•отказ присоединения:

год ; ; ;

• отказ в срабатывании РЗ отходящих ВЛ 10кВ:

1,50,020,150=0,15 год ;

; .

Итоговые показатели надежности элемента 5:

год ; год ;

;

Окончательно показатели надежности на шинах 10кВ подстанции следующие:

год ; .

С учетом преднамеренных отключений согласно (7.4) и (7.5) получаем (за базовый принимаем элемент 1 – ВЛ 110кВ):

=3,75+0,3(1-0,8)+0,3(1-0,8)+0,4(1-0,6)+0,15 (1-0,75)=4,0675 год ;

[3,758+0,4(11-8)+50,30,2+50,30,2+ 110,40,4+50,150,25]=8,37ч.

При определении показателей надежности электроустановок с автоматическим вводом резерва следует учитывать вероятность выхода из строя резервного питания при простое рабочего питания. Поэтому схема замещения обычно представляет собой систему со смешанным (последовательно-параллельным) соединением элементов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Карпов В.В. Основы расчетов надежности систем электроснабжения: учебное пособие для вузов / В.В. Карпов, В.К. Федоров, В.К. Грунин. – Омск : Редакция журнала «Омский научный вестник», 2005. – 98 с.

2. ГОСТ 27.002-89.  Надежность  в  технике.  Основные понятия. Термины и определения [Электронный ресурс]. – Введен 1990–07–01. – М.: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1989. – 32 с. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-27-002-89

3. ГОСТ 21027-75. Системы энергетические. Термины и определения [Электронный ресурс]. – Введен 1976-07-01. М.: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1975. – 5 с. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-21027-75

4. Надежность систем энергетики. Терминология: сборник рекомендуемых терминов. – М. : ИАЦ «Энергия», 2007. – 192 с.

5. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. – М. : КНОРУС, 2013. – 854 с.

6. Анищенко В.А. Надежность систем электроснабжения / В.А. Анищенко. – Минск : Технопринт, 2001. – 160 с.

7. Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок / Ю.Б. Гук. – Л. : Энергоатомиздат, 1988. – 244 с.

8. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий / А.А. Ермилов – М. : Энергоатомиздат, 1983. – 208 с.

9. Киреева Э.А. Повышение надежности, экономичности и безопасности систем цехового электроснабжения / Э. А. Киреева. – M. : НТФ Энергопрогрес, 2002. – 76 с.

10. Конюхова Е.А. Надежность электроснабжения промышленных предприятий / Е.А. Конюхова, Э.А. Киреева. – M. : НТФ Энергопрогрес, 2001. – 92 с.

11. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий / В.В. Михайлов. – М. : Энергоатомиздат, 1982. – 150 с.

12. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Т. 2: Электроснабжение / под общ. ред. А.А. Федорова. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 540 с.

13. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М. : КНОРУС, 2013. – 154 с.

14. Касьяненко А.А. Системы управления и контроля: элементы, теория, практика, надежность: Монография / А.А. Касьяненко, М.Д. Скубилин. – М.: Издательский дом «Энергия», 2011. – 398 с.

15. Правиков Ю.М. Основы теории надежности технологических процессов в машиностроении: учебное пособие для вузов / Ю.М. Правиков, Г.Р. Муслина. – Ульяновск: УлГТУ, 2015. – 122 с.

16. Воропай Н.И. Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике / Н.И. Воропай, Г.Ф. Ковалев, Ю.Н. Кучеров и др. – М.: ООО ИД «Энергия», 2013. – 212 с.