Основы надежности систем электроснабжения

-

гИП-1 =

^ИП-l^P v z 1 '

Н

а

У

(9-8)

- скорость

где /иП-1 расстояние от ИП до узла 1 по трассе; и

движения автомашины; кР -

коэффициент, учитывающийТувеличе-

ние расстояния по сравнению с длинной линии.

Далее выполняется операция отключения разъединителя за вре-

й

мя Zq]T и ОВБ возвращается на ИП за времяБг и , чтобы включить

=

и+

линейный выключатель. Тогда

р

Т т

о

*оп) •

2(^ип-1

т

Если линейный выключатель отключается (в случае поврежде-

ния участков ИП -

и

1

1 — 2), необходимо обойти эти участки. Для

з

обнаружения места повреждения электромонтер в среднем обходит

о

а время

половину участков

Р

п

Т{ш

~ 0>5(/ип-1+

к-г) vx •

Когда линейный разъединитель остается во включенном поло-

жениие(при повреждении участков 1 - 3, 3 - 4 или 3 - 5), ОВБ едет к

узлу 1 и оттуда организует обход участков. Тогда имеем

ТТМ = 1ИП-lMa1

+ °>5(*1-3 + l3-4 + h-5)vxl

•

При наличии на линии UqS

линейных разъединителей (по ходу

nQS

(9.9)

Гпу = 2 £ ( / s * p U a 1 + f 0 n ) .

5=1

устанавливаются линейные разъединители. Показатели надежности

рассчитать для двух случаев:

Т

Н

1. На линии установлен один разъединитель QS1 ъ точкеУ1 в сто-

рону точки 3.

Б

QSl,

QS2,

QS3,

2. На линии установлены четыре разъединителя

QS4.

й

и

р

о

т

и

з

о

Рис. 9.4

п

Исходные данные приведены в примере 9.1. Кроме того, извест-

а

?оп

=

ОД ^

ч;

кр = 1,3 .

ны 1> = 20 км/ч;

Решение

. Рассмотрим первый случай. Время восстановления

для потребителейе

П1, П2 при повреждении участков ИП — I и 1 —2,

расположенных до QSl,

согласно (9.5) будет

тОД)

_ т

(

т

I т(1Д) ,

В,ИП - 1 - 2 —

ВО

+

-'ПУ +

-'ПМ

+ i B >

где

= 1

ч; Гв

= 6

ч;

а

согласно

(9.9)

и

(9.3)

Следовательно,

= 1,0 4- 0,7 + 0,9 + 6,0 = 8,6 ч.

Время восстановления потребителей П1 и П2, расположенных за

разъединителем QS1, согласно (9.5)

тъ,т\-\-2 ~ Тъо + Thy =

ч-

У

Эквивалентная продолжительность отключения потребителей П1

и П2 определяем, используя формулу (9.2):

Т

Н

i=i

(=i

Б

-

+ г1-2)7в!иП-1-2 +

й

^1-3 + h-A + ^3-5)7ВД-3-4-5] +

+

Г о л ( / и п _ ]

+ /,_2 ) = 0,25[(3 +1,5)8,6 + (5 + 3,5 + 2)1,7] +

р

о

ч/год.

+ 0,33 • 0,25 • 5,8(3и+1,5) = 16,3

По

(9.1) находим

т

недоотпуск энергии 1-му и 2-му

ожидаемый

потребителям:

з

W

l

= P

i

0

(

о

и

W

2

= P

2

©э

2 )

~ 893 кВт • ч/год.

Э1Д)

- 1 1 1 7 кВт • ч/год,

п

Перейдем к

рассмотрению показателей надежности потребите-

е

Г п у , Tq здесь те же, что и для потребителей

П1 и П2, а среднее

времяРпоиска места повреждения возрастает:

7пм'5-) = 0,5(/j_3 + /3_4 + /3_5) v~l

= 2,1 ч.

T g l ' I V s

= i ' 0 + ° ' 7

+ 2Л + 6,0 = 9,8 ч.

Эквивалентная продолжительность простоя ПЗ, П4, П5 будет

®э'4,5) = ^Л^'ип-l +h-2)Гвда5-1-2

+ h-4 +

h-5 )2вД-3-4-51+

+ < ? ^ Г 0 Л * е = 4 2 , 6 ч/год.

У

Т

Ожидаемый недоотпуск энергии потребителям ПЗ, П4 и П5:

Н

W3 = P3 0§'4 , 5 )

- 1363 кВт • ч/год,

W4 = РА 0§'4 '5 ) - 780 кВт • ч/год

W5 = Р5 0g'4 '5 )

» 3114 кВт • ч/год.

Б

5

й

Суммарный недоотпуск энергии для случая, когда установлен

один линейный разъединитель QSl,

составит

и

р

w = XW- = 7267 кВт• ч/год.

/=1

о

т

Рассмотрим второй случай, когда на линии установлены четы-

пример

ре разъединителя <251, QS2, QS3, QS4. Порядок выполнения расче-

з

е повреждения участка

1 - 3 . Схема за-

тов рассмотрим на

мещения приведена на рис. 9.5.

П2

п

1 - 3

3 - 4

3 - 5

ИП

ИГТ-1

П1

а —

е

о- и -

шж—шш

Р

ШШ

шш—шш

ПЗ

г —

шш

шш

П4

д—=»-

Шк

шш-

П5

Рис. 12,4

*В,1-3 ~~ J B O + % У >

где Т в о

= 1 час;

Тпу = 2(/иП_1^Р и а 1 + ?ОП ) + 4(/ип-1-З^Р и а 1 + *ОП> =

= 0,7 + 4(8,0 • 1,3 • 20

- 1 + 0,15) = 3,4

ч. У

Следовательно,

= 1 + 3,4 = 4,4 ч.

Т

Н

Потребители ПЗ, П4 и П5 будут обесточеныБна время

743,4,5)

_

т

,

т

т ( 3 , 4 , 5 )

т

^В,1-3

~

7 В О

+

й

+

J B >

7 П У + - « П М

и

где 7&

4

'

5 )

=/

и п

_

1

^

Р

и

а

-

1

р

1

=1,2 ч.

+ 0,5 /иП-1-з^Р

о

Следовательно,

т

ч.

Tg{tf

=1 + 3,4 +1,2 + 6,0 = 11,6

Далее

по

и

и

(9.4)

определяются

эквивалентные

м

(9.2)

з

продолжительности простоя и суммарный недоотпуск электроэнер-

гии потребителям.

формула

Из сравнения примеров 9.1 и 9.2 можно увидеть, как влияет на-

п

личие КА на надежность электроснабжения потребителей. Недоот-

пуск еэлектроэнергии в схеме с одним разъединителем меньше, чем

в схеме без разъединителей.

Р

массу потребителей, резервирование обычно осуществляется вруч-

ную оперативно выездными бригадами.

У

Т

10.1. Воздушные линии с глухим присоединением

потребителей

Н

Б

Если линия не оснащена коммутационным аппаратом, то резерв-

ное питание подается только после отказа основного источника пи-

й

тания. Для более эффективного использования резервного питания

линия секционируется на участки.

и

щихся от линии по схеме, показанной на рис. 10.1. В нормальном

о

режиме работы разъединитель QS6, соединяющий линию с резерв-

т

ным источником питания (РИП),ротключен.

и

з

о

е

ь

с—РИП

Р

п2

П2

)/

Рис. 10.1

Петлевые схемы функционируют в

разомкнутом

У

режиме. Для

одного из потребителей один аппарат

находится в

отключенном

Т

состоянии (на рис. 10.2 - это аппарат потребителя ПЗ в направлении

поврежденного участка. Среднее

время восстановления электро-

снабжения будет

Н

Б

Тв ~ Тво

+ Тиу,

й

где Тв q

— среднее время т моментаиотказа до пробного включения

линии;

7] jy - среднее время поискарповрежденного участка. Время,

затрачиваемое на ремон

поврежденного участка, здесь не учитыва-

о

ется, поскольку в схеме имеются два источника питания.

т

и

з

о

П1

П2

ПЗ

П4

П5

п

е

Рис. 10.2

Р

по

надежности для потребителей П1, П2, ПЗ

Схема замещения

ИП1-1

1 - 2

2 - 3

Л1^П2, ПЗ

ИП I —

41

Рис. 10.3

Т

Для электрических сетей городов и промышленных предприятийУ

Н

участки кабельных линий в среднем составляют 350-450 м, что зна-

Б

тельно меньшее значение, чем в предыдущей схеме на рис. 10.1.

й

Поэтому время поиска поврежденного участка для СЭС городов и

и

промышленных предприятий задаются в усредненном виде в зави-

симости от числа ТП в полуцепочке

р

о

Тпу=Т' + пТ",

где Г' и Г* - составляющие времени поиска поврежденного участ-

ка, определяемые в

результате статистической обработки ретро-

спективных данных о повреждаемости сетей, a n - число элементов

о

и

в полуцепочке.

п

Пример 10.1.

зОпределить показатели надежности для потреби-

потребителей приведены в табл. 9.1 (см. пример 9.1). Длины участ-

Р

ков КЛ:

е

к м ;

h-2 ~ 0,25

2

3

_

4

= 0,35 км;

^ИГП-1 ~ 0,7

км; 1 _з = 0,3 км;

/

/4.5 = 0,4 км; /5-рлхи = 0,9

км.

Составляющие времени восстановления:

Г в о = 0,6 ч; Г

= 0,4 ч; Т = 0,2

ч.

Решение. Для полуцепочки (П1, П2, ПЗ) имеем

т £ ' 2 ' 3 ) = Тво +Т' + пТ' = 0,6 + 0,4 + 3• 0,2 = 1,6 ч.

Для второй полуцепочки (П4, П5) получаем

Г^4 '5) = 0,6 + 0,4 + 2 • 0,2 = 1,4 ч.

У

Так как имеется резервирование, коэффициент

характеризую-

Т

щий тяжесть последствий от преднамеренных отключений, принима-

ется равным нулю. Тогда в соответствии с (9.2) эквивалентная про-

Н

должительность простоя потребителей П1, П2, ПЗ определится как

Б

=

©Э1 = 0 Э 2 = ©ЭЗ = ^лСиП-1 + к-2 +

12-З)ТВ'2'3)

й

ч,

= 0,25(0,7 + 0,25 + 0,3)1,6 = 0,5

а потребителей П4,115 как

р

©Э4 = ©Э5

=

о

и

7

B

4

'

5) =

^Л (h-4 + k-5 +^5-imil)

= 0,25(0,35 + 0,4 + 0,9)1,4 = 0,58

ч.

и

з

были определены в примере 9.1:

Средние нагрузк

потребителейт

о

= 58,4 кВт;

Ръ

= 32,0

кВт; Р4 = 18,3 кВт;

Рх = 68,5 кВт; Р2

п

Р5 = 73,1 кВт.

Согласно (9.1) рассчитываем ожидаемые недоотпуски электро-

энергии:е

WР1 = 68,5 - 0,5 = 34,25

кВт-ч/год;

W2 = 54,8 • 0,5 = 27,4

кВт ч/год;

W3 = 32,0 • 0,5 = 16,0 кВт-ч/год;

W4 = 18,3 • 0,58 = 10,6

кВт-ч/год;

5

W5 = 73,1 • 0,58 = 42,4

кВт-ч/год;

W =

i=1

=130,65 кВт-ч/год.

2 1

и шI| - 0 - >

/

•

9

/

/

•11

• 10

ИПШ е з

Т

Q2 ИЛИ

V

U

/

/

Р

>

р

/

И

f ' - H

'

i

>-L

>

S—JL!

л

2

1

.1. 1 3

Б

У

<24

ИГШ

1\

Т

'/

/

/

/ /

/ '

Н

Рис. 10.4

й

р

Многократное резервирование выполняется для повышения на-

дежности электроснабжения

ответственныхи

потребителей на тот

случай, когда отказ резервной линии наступит во время простоя ос-

новной линии.

и

В процессе эксплуатацииоэлектрических сетей встречаются слу-

з

Чтобы учесть возможность возникновения таких случаев, необ-

ходимо

ои анализ всех вероятных режимов работы сети и для

каждого из них определить ожидаемый недоотпуск электроэнергии.

провест

Результирующий недоотпуск г-му потребителю составит

е

Р

w = Ywъ

,

i j=0 У

j