Решение. Схема замещения приведена на рис

 

Схема замещения приведена на рис. 3.5

 

Показатели надежности элемента 1 (ВЛ 110 кВ):

год^-1; ч;

год^-1; ч.

Показатели надежности элемента 2 (отделителя):

год^-1; ч;

год^-1; ч.

Показатели надежности элемента 3 (короткозамыкателя):

год^-1; ч;

год^-1; ч.

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

год^-1; ч;

год^-1; ч.

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

• отказ шин секции

год^-1,

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

ч;

• отказ присоединения

год^-1; ч; Т_ОПР = 0;

• отказ в срабатывании РЗ отходящих ВЛ 10 кВ

год^-1;

Т_{В отх} = Т_пер = 2 ч; Т_{О отх} = 0.

 

Итоговые показатели надежности элемента 5:

год^-1; год^-1;

год^-1; ч.

Окончательно показатели надежности на шинах 10 кВ подстанции следующие:

год^-1; ч.

С учетом преднамеренных отключений согласно (6.4) и (6.5) получаем (за базовый принимаем элемент 1 – ВЛ 110 кВ):

 

год^-1

 

ч.

 

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.

 

Глава 4. Надежность нерезервируемых сетей систем электроснабжения

 

Показатели надежности систем электроснабжения

При оценке надежности электроснабжения одного потребителя чаще все­го рассматривается два состояния системы: работоспособное и неработоспо­собное. Вероятность нахождения СЭС большой группы потребителей полно­стью в неработоспособном состоянии очень мала. Современные СЭС пред­ставляют собой сложные, многократно резервируемые сети, получающие питание от нескольких источников, оснащенные большим количеством уст­ройств защиты, автоматики, телемеханики. В то же время отказ в электро­снабжении хотя бы одного потребителя приводит к невыполнению системой основной задачи — снабжения потребителей электроэнергией в нужном ко­личестве и должного качества. В этом случае происходит снижение выходно­го эффекта системы. Количественно надежность СЭС можно оценить, опре­деляя выходной эффект системы.

Выходной эффект абсолютно надежной СЭС выражается в количестве электроэнергии Э_потр, отпущенной в соответствии с требованиями потреби­телей. Реальный эффект Э_отп, представляющий собой количество отпущен­ной с учетом отказов электроэнергии, всегда меньше идеального выходного эффекта Э_потр. Разность между идеальным и реальным выходными эффекта­ми является мерой оценки надежности СЭС. Таким образом, последняя пред­ставляет собой количество недоотпущенной потребителям электроэнергии в результате отказов в СЭС:

 

(4.1)

Для сравнения СЭС, различных по количеству отпускаемой энергии, ис­пользуется коэффициент необеспеченности электроэнергией

 

(4.2)

Коэффициент обеспеченности электроэнергией определяется следующим образом:

(4.3)

Ожидаемое количество электроэнергии, недоотпущенное потребителям за период времени (обычно за год), определяется как суммарный ожидаемый недоотпуск электроэнергии всем М потребителям, присоединенным к данной СЭС, т.е.

 

(4.4)

Ожидаемый недоотпуск i -му потребителю соответствует произведению средней величины нагрузки Р _i на эквивалентную продолжительность простоя за рассматриваемый период времени

(4.5)

Эквивалентная продолжительность простоя i -го потребителя

(4.6)

где λ_i , Т_Вi, ν_i, Т_Оi – показатели надежности i-го потребителя, рассчитываемые в соответствие с гл. 2 и 3; ξ – коэффициент, отражающий меньшую тяжесть последствий от преднамеренных отключений по сравнению с внезапными отказами. В практических расчетах принимают ξ = 0,33.

Необходимое для расчета коэффициентов ρ и π количество отпущенной потребителям электроэнергии при отсутствии отказов в СЭС определяется как

(4.7)

где Р_Рi – расчетная нагрузка i -го потребителя; Т_Нσi – число часов использования максимума.

 

Порядок расчета надежности СЭС следующий:

1) определяется надежность электроснабжения i -го потребителя в соответствии с изложенными в гл.3 правилами;

2) устанавливается величина ожидаемого недоотпуска электроэнергии i -му потребителю W_i и требуемое количество электроэнергии Э_потрi;

3) определяются величины суммарного недоотпуска и требуемого количества электроэнергии для потребителей СЭС;

4) вычисляется коэффициент необеспеченности электроэнергией.