Основные положения. Отсутствие у большинства промышленных и сельскохозяйственных предприятий автономных источников электропитания может привести к значительному экономическому
Отсутствие у большинства промышленных и сельскохозяйственных предприятий автономных источников электропитания может привести к значительному экономическому ущербу при нарушении электроснабжения.
Для обеспечения надежностиэлектроснабжения на практике применяются следующие мероприятия :
- повышение надежности элементов электроснабжения;
- резервирование;
- своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов.
Выполнение этих мероприятий связано с дополнительными затратами, но позволяет снизить ущерб от перерывов в электроснабжении. Экономически целесообразная степень надежности при сравнении вариантов будет соответствовать минимуму приведенных затрат с учетом ущерба
, (4.44)
где − нормативный коэффициент эффективности капиталовложений,
равный 0,12, а для новой техники = 0,15;
Кi − капиталовложения по i-му варианту;
Иi – текущие затраты по тому же варианту;
М(У) – математическое ожидание ежегодных издержек, связанных с
нарушением электроснабжения.
Сравнение вариантов по капиталовложениям и текущим затратам должно производиться при соблюдении полной сопоставимости вариантов, основой которого является равенство потребительского эффекта. Применительно к проблеме надежности в электроэнергетике сравниваться должны варианты, обеспечивающие одинаковую надежность электроснабжения потребителей.
Современные СЭС представляют собой сложные и многократно резервируемые сети, получающие питание от нескольких источников. Кроме того, они оснащены большим количеством устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики. Но, в то же время отказ в электроснабжении хотя бы одного потребителя, приводит к недовыполнению системой основной задачи – это снабжение потребителей электроэнергией в нужном количестве и должного качества. В этом случае происходит снижение выходного эффекта системы, который для абсолютно надежной СЭС выражается в количестве, отпущенной в соответствии с требованиями для потребителей электроэнергии Эи.Реальный эффект Эр представляет собой количество отпущенной электроэнергии с учетом отказов. Разность между идеальным и реальным эффектами является мерой оценки надежности СЭС и представляет собой количество недоотпущенной потребителям электроэнергии в результате отказов:
(4.45)
где Эи ,Эр – идеальный и реальный эффекты.
Количество отпущенной потребителям электроэнергии при отсутствии отказов в СЭС определяется как
(4.46)
где − расчетная нагрузка i-го потребителя;
Tmaxi‑ число часов использования максимума i‑м потребителем;
M – число потребителей.
По количеству отпускаемой энергии для СЭС, применяются коэффициенты необеспеченности надежности ‑ ρ и необеспеченности электроэнергии –π , которые определяются по следующим формулам:
. (4.47)
Ожидаемое количество электроэнергии, недоотпущенное потребителям за рассматриваемый период времени (обычно за год) W, определяется как суммарный ожидаемый недоотпуск электроэнергии всем М потребителям, присоединенным к данной СЭС т. е.
, (4.48)
а ожидаемый недоотпуск i-му потребителю будет определяться как произведение средней величины нагрузки Pсрi на эквивалентную продолжительность простоя за тот же период времени:
. (4.49)
Эквивалентная продолжительность простоя i-го потребителя
, (4.50)
где ‑ интенсивность отказов i-го потребителя;
‑ время восстановления i-го потребителя;
− коэффициент, отражающий меньшую тяжесть последствия от планово-предупредительных отключений по сравнению с внезапными отказами. В практических расчетах принимают = 0,33; [17];
– интенсивность отказов из-за планово- предупредительных
отключений;
продолжительность планово-предупредительных отключений.
Все показатели надежности, используемые в формуле 4.50 приведены в приложениях 5,6,7.