Показатели надёжности элементов электрической сети

Надёжность есть свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданныx пределах. Степень выполнения функций характеризуется значениями некоторых функционалов, называемых показателями нaдёжности. В ЭЭС в качестве её функций целесообразно рассматривать бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией требуемого качества.

Надёжность функционирования ЭЭС определяется надёжностью и техническими показателями оборудования (генераторы, ЛЭП и т. д. ), схемой электрической сети, обеспеченностью электростанций энергоресурсами, режимами работы (запасами статической и динамической устойчивости), качеством обслуживания, величиной резервов. Большинство факторов, влияющих на надёжность системы, можно целенаправленно изменять как за счёт более рационального использования затрат (при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования и системы в целом), так и за счёт увеличения этих затрат. Поэтому надёжность ЭЭС есть её технико-экономический показатель.

В зависимости от исследуемых функций системы рассматривают следующие виды отказов:

1. Частичная или полная потеря работоспособности какого-либо элемента системы независимо от того отражается это на электроснабжении потребителей или нет.

2. Ограничение электроснабжения потребителей системы (района), вызываемое повреждением. элементов или непредвиденным ростом нагрузки.

3. Недопyстимое отклонение напряжения из-за повреждений или роста нагрузки.

4. Нарушение статической или динамической устойчивости.

При отказах элементов энергосистем возможно полное или частичное отключение потре6ителей. Это вызывает ущерб у потребителей, связанный с ликвидацией расстройства электроснабжения. В свою очередь и энергосистема несёт ущерб, так как возникают простои оборудования, необходимо ремонтировать отказавшее оборудование.

Математическое ожидание годового ущерба ЭЭС при отказах её оборудования определим по формуле:

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru ,

где Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru – математическое ожидание недоотпуска электроэнергии, кВт·ч/год;

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru – удельный ущерб ЭЭС, руб./кВт·ч.

Основной характеристикой отказов элементов служит параметр потока отказов Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , изменяющийся в процессе эксплуатации (рис. 4.1).

При оценке надёжности следует брать Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru соответствующее периоду нормальной работы.

Параметр Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru определяют на основе статистических дaнныx об отказах при эксплуатации

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru ,

где n – число однотипныx элементов, находящихся в одинаковых эксплуатационньrx условиях;

m – число отказов за Т лет.

Второй показатель надёжности - средняя продолжительность отказа (время восстановления) - Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru . Если на отыскание и устранение m отказов было затрачено время Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , то

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru
Рис.4.1. Зависимость параметра потока отказа от срока эксплуатации

Зная Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru и Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , можно определить ряд других показателей надёжности.

Средняя продолжительность безотказной работы

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , ч.

Вероятность работоспособности

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , о.е.

Вероятность отказа

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

При Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Пользуясь законом Пуассона, можно определить вероятность m отказов за время t

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Вероятность того, что не произойдёт ни одного отказа за год

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Для ЛЭП длиной l километров

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Для ЛЭП на двухцепных опорах или проходящих: по одной трассе необходимо выделить отказы, приводящие к простоям одной цепи и простоям двух цепей.

Отказ каждой цепи

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru ;

отказ двух цепей

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

Отказы ячеек выключателeй зависят от собственных отказов и от числа отключаемых к. з. на линиях

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru ,

где l – длина присоединённой линии, км.

Внезапные отказы составляют 0,6 от общего числа отказов

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru .

При внезaпныx отказах выключателей отключившиеся элементы могут быть введены в работу в большинстве случаев раньше, чем будет произведён ремонт выключателя:. Это время включения равно

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru , ч,

где Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru – число разъединителей, которые должны быть отключены для отделения повреждённого элемента (выключателя) и включены для ввода отключившегося присоединения (линии, трансформатора).

Для распределительных устройств с двойной системой шин среднее число отказов обеих шин определяют по формуле:

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru ,

где Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru – коэффициент ( Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru равен 0,1 для ТЭС и 0,05 для подстанций и ГЭС);

Показатели надёжности элементов электрической сети - student2.ru – параметр потока отказов i-го выключателя;

n – число выключателей, присоединённых: к сборным шинам.

Наши рекомендации