Опыт эксплуатации систем электроснабжения показывает, что наименее надежными элементами среди всего электрооборудования являются линии электропередач. Поэтому в некоторых случаях, в особенности когда не требуется точной оценки показателей надежности, бывает достаточным при определении надежности системы учитывать отказы и плановые ремонты одних только линий электропередач. В этих случаях для расчетов наиболее удобно использование блок-схем.
Для составления блок-схемы линии замещаются блоками, связанными между собой таким же образом, как и в исходной схеме, а все источники питания объединяются в один узел. Таким образом, все линии, представленные блоками, включены между 2-я общими точками, одна из которых соответствует шинам источников питания, а вторая - шинам потребителей (рис.4.1)
Рис.4.1 Использование блок-схем для расчета надежности схем электроснабжения
а)- исходная схема электрической сети;
б)- блок-схема электрической сети.
Дальнейшие операции сводятся к постепенному преобразованию последовательно или параллельно включенных блоков к единому эквивалентному, включенному между шинами источника питания и шинами потребителя (рис.4.2)
Рис.4.2 Преобразование схемы к эквивалентному блоку
Расчетные значения показателей надежности эквивалентного блока и являются показателем надежности исходной схемы электроснабжения.
Преобразование к эквивалентному блоку несколько усложняется, если в схеме имеются замкнутые контуры. В этом случае блок-схема будет содержать перемычки между параллельными ветвями (рис.4.3)
Рис.4.3 Блок-схема электрической сети с замкнутыми контурами.
В этом случае расчет разбивается на 2 этапа: рассчитывается схема, в которой нет блока в перемычке, а затем схема, в которой перемычка вообще отсутствует (рис.4.4)
Рис.4.4 Расчет блок-схем с перемычками
а)- схема без блока в перемычке;
б)- схема без перемычки.
По полученным показателям надежности этих схем (, ТВС, , ТВД) и коэффициентам вынужденного и планового простоев блока перемычки (КВi, КПi) определяются показатели надежности схемы:
(4.10)
(4.11)
где - коэффициент, учитывающий возможность проведения плановых ремонтов в периоды с благоприятными климатическими условиями.
Для последовательно соединенных элементов показатели надежности и плановых ремонтов определяются по выражениям
(4.12)
(4.13)
(4.14)
(4.15)
Для 2-х параллельно включенных элементов определяются только показатели надежности эквивалентного блока. Показатели плановых простоев не определяются, так как одновременные плановые простои считаются недопустимыми, а вероятность возникновения подобных ситуаций пренебрежимо мала. Показатели надежности в этом случае определяются как:
(4.16)
(4.17)
где TBij- средняя длительность одновременного вынужденного простоя.
(4.18)
Контрольные вопросы:
1. Метод приведенных затрат с учетом надежности применительно к разным уровням проектирования.
2. Метод блок-схем. Преобразование различных схем электроснабжения к эквивалентному блоку.
3. Особенности расчета и показатели надежности схем с замкнутыми контурами.