Последствия отказов энергетических установок потребителей и энергосистем

Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение потребителей необходимым количеством электрической энергии заданного качества в соответствии с графиком потребления. Выполнение этих условий соответствует нормальному режиму работы системы, поддержать который на протяжении всего периода не представляется возможным. Поэтому необходимо учитывать следующие возможные нарушения нормального режима электроснабжения:

1) Кратковременные и длительные отклонения качества напряжения от нормального;

2) Внезапные кратковременные перерывы электроснабжения;

3) Внеплановые перерывы электроснабжения с предварительным предупреждением;

4) Внезапные длительные перерывы электроснабжения;

5) Ограничения электроснабжения по мощности или электроэнергии;

Наиболее тяжелым и распространенным нарушением нормального электроснабжения является перерыв в подаче электроэнергии. Предусмотренный перерыв в электроснабжении, например, для

производства планово-предупредительного ремонта (ППР), всегда предполагает заблаговременный перевод электроснабжения на питание от резервных источников, снижение интенсивности технологических процессов и ряд других мероприятий, способствующих снижению ущерба.

Ущерб энергосистемы, вызванный нарушением нормального режима, определяется дополнительными потерями электроэнергии в электрических сетях, возросшим расходом топлива на электрических станциях энергосистемы и недоиспользованием основных и оборотных фондов, если нарушение привело к недовыработке электроэнергии.

Внезапные перерывы электроснабжения приводят к нарушению технологического процесса, вызывают брак продукции, что неизбежно сказывается на ее себестоимости.

Ущерб от перерыва электроснабжения должен определяться как разность между плановой и расчетной себестоимостью произведенной продукции.

Плановая себестоимость состоит из двух составляющих, одна из которых А не зависит от объема производства за рассматриваемый период, а вторая Б определяется объемом произведенной продукции.

С= А + БП (3.1)

Поскольку нарушение электроснабжения приводит к недовыработке продукции, то расчетная себестоимость всего выпуска в этом случае составит

С1= А + БП1 (3.2)

Ущерб, причиненный государству, определяется как

(3.3)

где в- часовая производительность;

Тп- средняя длительность одного простоя;

аав- число перерывов в год.

Среднее число перерывов в год определяется как отношение общего годового фонда рабочего времени tр к среднему числу часов безотказной работы То.ср.

(3.4)

Принято различать основной или прямой ущерб и ущерб от недовыработки продукции. Первый - представляет собой ущерб, вызванный самим фактом перерыва электроснабжения и связан с затратами на ликвидацию неисправностей. Второй - считается дополнительным и несущественным. Такой подход обусловлен не продолжительностью длительности восстановления электроснабжения, за которое производство теряет не более 3% месячного выпуска продукции. Однако для некоторых производств, таких как электролизные и некоторые химические производства, которые характеризуются непрерывностью технологического процесса, дополнительный ущерб должен обязательно учитываться.

Таким образом, полный ущерб при одном перерыве определяется как

(3.5)

где У1- ущерб, обусловленный самим фактом перерыва электроснабжения;

У2- ущерб, связанный с длительностью перерыва электроснабжения: tп- оплатой простоя рабочих, недовыработкой продукции и т.п.

Величина ущерба У2 пропорциональна длительности простоя и может быть определена по выражению

(3.6)

где У- удельный ущерб в единицу времени, [руб/ч]

tn- время перерыва электроснабжения, [ч ].

Для отдельных производств величина удельного ущерба известна и она, как правило, превышает значение ущерба У1. Так, например, для блюмингов и слябингов У1= 300-400 руб/перерыв, а Уo= 900-1150 руб/ч. (в ценах 1985 года).

Для некоторых производств известен полный ущерб от перерыва электроснабжения, который на обогатительных фабриках составляет 2000÷3600 руб/перерыв при tn<1 мин, и У= 8250÷3350 руб/перерыв (в ценах 1985 года) при 10 мин ≤ tn ≤ 15 мин.

Отказы электроустановок энергосистем наносят ущерб как потребителям, которые отключаются при этих отказах, так и самим энергосистемам. Здесь как и ранее наблюдается прямой ущерб, обусловленный расходами на производство ремонта и содержание ремонтного персонала, а также дополнительный ущерб, связанный с изменением режима работы энергосистемы после отключения отказавшего оборудования. Кроме этих составляющих ущерба при отказах электрооборудования энергосистем имеет место косвенный ущерб, обусловленный неиспользованием отказавшего оборудования и персонала простаивающих установок.

Прямой ущерб определяется по выражению

(3.7)

где N1pi- издержка на один аварийный ремонт i- го оборудования.

ni – среднее число аварий с i – м оборудованием.

Величина дополнительного ущерба составляет

Wр.ср (3.8)

где βр, β0- частичные удельные расходы топлива на резервных и основных станциях;

3т.р, 3т.о- стоимость топлива на резервных и основных электростанциях системы;

Wр.ср- количество энергии, вырабатываемой на резервных электростанциях.

Косвенный ущерб вычисляется как

(3.9)

где 3i- годовой фонд заработной платы эксплуатационного персонала;

Ai- годовой размер амортизационных отчислений на элемент оборудования;

pн- нормативный коэффициент эффективности;

Кi- стоимость основных фондов;

qi- коэффициент простоя i-го оборудования или установки.

Полный народнохозяйственный ущерб определяется ущербом системы и потребителей. Обычно определяют удельный народнохозяйственный ущерб, который представляет собой отношение полного ущерба к величине суммарного недоотпуска электроэнергии.

(3.10)

где ∆Wi- величина недоотпущенной энергии при отказе i-го оборудования

(3.11)

где Кмi- коэффициент дефицита мощности;

Nуст- установленная мощность или пропускная способность i-го оборудования;

Тм- число часов использования максимума;

τав.i- среднее время ликвидации аварийного дефицита мощности при отказе i-го оборудования в течение года.

(3.12)

где Nоткл.i- средняя мощность потребителей, питание которых прекращается при отказе i- го оборудования.

В условиях рыночной экономики и учитывая осуществляемую реформу энергетики нашей страны понятие народнохозяйственного ущерба исчерпало себя.

В настоящее время в энергосистеме России самостоятельные хозяйствующие субъекты: ФСК- федеральная сетевая компания; РСК- региональные сетевые компании; ГК- генерирующие компании, объединяемые в территориальные генерирующие компании (ТГК); ЭСК- энергосбытовые компании, осуществляющие закупку электроэнергии и ее продажу потребителям; ремонтные компании и др.

Каждая из компаний и потребители имеют собственный бюджет, заботятся о собственных интересах и стремятся снизить ущерб от возможных перерывов электроснабжения, оговаривая взаимоотношения и взаиморасчеты в соответствующих договорах.

Поэтому и ущерб при отказах электрооборудования каждая сторона договора оценивает в рамках своих интересов.

Контрольные вопросы:

1. Возможные нарушения нормального режима электроснабжения и их характеристика.

2.Составляющие ущерба от перерывов электроснабжения.

3.Понятие «прямой», «дополнительный», «косвенный» ущербы.