К надежности электроснабжения

(извлечения из РД34.20.185-94)

(Нумерация параграфов РД 34 сохранена)

4.1.1. Требования к надежности электроснабжения городских потребителей должны соответствовать требованиям ПУЭ и настоя­щей Инструкции.

4.1.2. При рассмотрении надежности электроснабжения комму­нально-бытовых потребителей к соответствующей категории сле­дует, как правило, относить отдельные электропрнемники. Допус­кается категорирование надежности электроснабжения для группы электроприемников.

Г р у п п а э л е к т р о п р и е м и и к о в – совокупность электроприемников, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надеж­ности электроснабжения, например, электроприемники операцион­ных, родильных отделений и др. В отдельных случаях в качестве группы электроприемников могут рассматриваться потребители в целом, например, водопроводная насосная станция, здание и др.

4.1.3. Требования к надежности электроснабжения электроприемника следует относить к ближайшему вводному устройству, к которому электроприемник подключен через коммутационный аппарат.

4.1.4. Электроприемники коммунально-бытовых потребителей, как правило, не имеют в своем составе электроприемников, отно­сящихся согласно ПУЭ к особой группе первой категории. При наличии таких электроприемников в составе городских потреби­телей их электроснабжение должно выполняться индивидуально с учетом требований п. 4.3.2.

При построении сети требования к надежности электроснабжения отдельных электроприемников более высокой категории недопус­тимо распространять на все остальные электроприемники.

4.1.5. Категорирование электроприемников уникальных зданий и сооружений (крупнейшие театры, цирки, концертные залы, дворцы спорта и др.), зданий цен–

тральных правительственных учреждений, а также требования к надежностиих электроснабжения допускается определять по местным условиям.

4.1.6. К первой категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нарушение функционирования особо важных элемен­тов городского хозяйства (см. также п. 4.1.9).

4.1.7. Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормаль­ной деятельности значительного количества городских жителей (см. также п. 4.1.9).

4.1.8. К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не подходящие под определение первой и второй категории.

4.1.9. Перечень основных электроприемников городских потре­бителей с их категорированнем по надежности электроснабжения приведен в приложении 2.

4.1.10. Электроприемники первой категории должны обеспечи­ваться электроэнергией от двух независимых источников и пере­рыв их электроснабжения может быть допущен только па время автоматического восстановления питания.

В качестве второго независимого источника питания могут использоваться также автономные источники (аккумуляторные батареи, дизельные электростанции и др.), резервирующие связи по сети 0,38 кВ от ТП, питающихся от других независимых источни­ков питания.

4.1.11. Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаиморезер­вирующих источников.

Питание электроприемников второй категории допускается пре­дусматривать от однотрансформаторных ТП при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повре­дившегося трансформатора за время не более одних суток.

Для электроприемников второй категории допускается резерви­рование в послеаварийном режиме путем прокладки временных шланговых кабельных связей на напряжении 0,38 кВ.

4.1.12. Электроприемники третьей категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки.

4.1.13. Требования к надежности электроснабжения промышлен­ных предприятий и предприятий связи, находящихся па территории города, определяются с учетом требований ПУЭ и отраслевых нормативных документов.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Назовите категории ЭП по надежности электроснабжения согласно ПУЭ.

2. Перечислите свойства надежности в энергетике.

3. Приведите формулы единичных показателей надежности: вероятности отказа, интенсивности отказа, параметра потока отказов, среднего ресурса, среднего времени восстановления, комплексных показателей надежности: коэффициента технического использования, коэффициента вынужденного простоя, коэффициента оперативной готовности, среднего недоотпуска электроэнергии, среднего ущерба на один отказ, удельного ущерба.

4. Перечислите требования по обеспечению надежности к схемам питания и схемам распределения электроэнергии, выбору трансформаторов и ПС в СЭС, способам канализации электроэнергии согласно СН 174-75.

5. Перечислите требования к резервированию питания ЭП в зависимости от категории их по надежности электроснабжения.

6. Назовите допустимые перерывы в электроснабжении электроприемников I, II, III категории надежности.

7. Объясните разницу в терминах «должны», «рекомендуется» и «допускается» при обеспечении электроэнергией электроприемников той или иной категории надежности согласно ПУЭ.

8. Перечислите несколько (не менее семи) электроприемников I категории в городских электросетях согласно приложению 2 РД 34.20.185-94.

9. Перечислите несколько (не менее 7) электроприемников II категории в городских электросетях согласно приложению 2 РД 34.20.185-94.

Дополнение к методическим указаниям по теме 3

В задачах надежности СЭС часто приходится выполнять расчет установившегося режима электрической сети, что, как правило, требует применения ЭВМ и вычислительных методов.

Пример решения на ЭВМ математической модели

Подзадачи надежности СЭС

Электрическая сеть, упрощенная схема замещения которой приведена на рис. 2, имеет параметры:

R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, U₁, U₂.

Требуется составить систему уравнений контурных токов I₁, I₂, I₃ и решить её итерационным методом Зейделя.

Решение задачи в общем виде

Уравнение контурных токов для данной схемы.

U₁ = (R₁ + R₄) × I₁ – R₄ × I₂ + 0 × I₃,

0 = (R₄ + R₂ + R₃) × I₂ – R₄ × I₁ + R₅ × I₃, (15)

U₂ = (R₃ + R₅) × I₃ + R₅ × I₂ + 0 × I₃.

Рис. 2. Схема замещения электрической сети

Применяем итерационный метод к системе алгебраических уравнений, приводя уравнения к нормальному виду. Слева за­писываем неизвестные с коэффициентом, равным 1; индекс соот­ветствует номеру уравнения. Сводные члены в правых частях

ста­вим на первое место. Одновременно здесь для компактности за­писи введем новые обозначения для коэффициентов. Тогда система примет вид:

I₁ = b₁ + a₁₁ × I₁ + a₁₂ × I₂ + a₁₃ × I₃,

I₂ = b₂ + a₃₁ × I₁ + a₂₂ × I₂ + a₂₃ × I₃, (16)

I₃ = b₃ + a₃₁ × I₁ + a₃₂ × I₂ + a₃₃ × I₃

где

;

Выбираем произвольно начальные приближения корней, например,

и подставляем в первое уравнение системы (16):

.

Полученное первое приближение подставляем во второе уравнение системы (16):

.

Полученные первые приближения и подставляем в третье уравнение системы (16):

.

Аналогично строим вторые, третьи и т.д. итерации (верхний индекс в скобках - номер итерации):

;

;

,

где k = 1, 2, 3.

Решение следует выполнять, представляя коэффициенты сис­темы (16) сразу в численном виде и имея размерность неизвест­ных токов в кА.

Построение итерации заканчивается, когда с заданной сте­пенью точности (в нашем случае - три знака после запятой) получаем одинаковые значения в двух итерациях подряд.

Затем следует определить погрешность расчёта, сделав проверку второго закона Кирхгофа для одного из контуров, нап­ример, для первого контура по формуле:

.

Ниже приведены блок-схема алгоритма решения задачи (рис. 3) и программа для микро-ЭВМ.

Описание блок-схемы

массив токов первого контура;

массив токов второго контура;

массив токов третьего контура;

сопротивления схемы;

напряжение схемы.

; ;

; .

коэффициенты в системе уравнений токов представлены в каноническом виде;

точность схождения итераций в вычисляемом уравнении;

А – относительная погрешность расчёта, полученного по второму закону Кирхгофа:

.

Блок I производит ввод исходных данных

ввод осуществляется с дисплея.

Блок 2 производит обнуление коэффициентов

Блоки 4, 5 осуществляют вычисление токов на первом шаге итерации, причем начальным усло­вием при вычислении токов является

Блоки 6, 7, 13, 14 образуют цикл по J , где J = 2...200.

Блок 8 осуществляет итерационный подсчет токов

Блоки 9, 10, 11 осуществляют вычисление рассогласования токов на i и i – 1 шагах итерации.

Рис. 3. Блок-схема программы расчета установившегося режима электрической сети итерационным методом Зейделя

Блок 12 осуществляет выполнение условия выхода из итера­ции при выполнении заданной точности.

Блок 15 осуществляет вывод сообщения превышения 201 шага итерации.

Блок 16 осуществляет вычисление погрешности расчета.

Блок 17 производит вывод на печать и на дисплей послед­него номера шага итерации, значение тока на этом шаге итерации и значение относительной погрешности А.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Определить среднюю продолжительность отключений за год од­ного блока «линия (W) – трансформатор (Т)» ответвительной ПС «В» (рис. 4,а).

Длина ВЛ 110 кВ и показатели безотказности и ремонтопригоднос­ти питающих ПС «А» и «Б» приведены в табл. 1.

Аварийные и плановые отключения выключателей и включены в показатели надежности соответствующих ПС «А» и «Б». Определения и обозначения показателей надежности см. выше.

Таблица 1

Варианты задания

Параметры	Последняя цифра шифра
км
1/год	1,2	1,5	1,8	1,8	1,2	1,5	1,8	1,5	1,2	1,5
ч	0,6	0,5	0,7	0,6	0,7	0,6	0,5	0,7	0,7	0,5
1/год	0,4	0,5	0,6	0.4	0,5	0,6	0,4	0,5	0,6	0,4
ч
1/год	1,8		1,5		1,8		1,5	1,8		1,5
ч	0,5	0,75	0,6	0,5	0,75	0,6	0,6	0,75	0,5	0,6
1/год	0,5	0,6	0,4	0,4	0,6	0,5	0,4	0,6	0,5	0,5
ч

Порядок решения

1. Составляем начальную структурную схему расчета надежности для СЭС (рис. 4,а) относительно шин 10 кВ ПС «В» (рис 3.4,6). Элементы А и Б характеризу­ются показателями надежности ПС «А» и «Б» соответственно; элемент Г - пока­зателями W, QS3, QS4, QS5, соединенными последовательно; элемент В - пока­зателями QR6, QR7 и T, соединенными последовательно.

Рис. 4

2. Определяем показатели надежности элементов Г и В согласно табл. 1 и 2. Соответственно, для ВЛ, QS3, 4, 5

При определении показателей плановых ремонтов учитывается вывод в плановый ремонт ВЛ W. Как правило, одновременно проводятся плано­вые ремонты линейных разъединителей (3, 4 и 5). Поэтому а

Таблица 2