Учебное пособие предназначено для студентов очной, заочной и заочной
сокращенной форм обучения специальностей 140204 «Электрические станции»,
140205 «Электроэнергетические системы и сети», 140211 «Электроснабжение»,
140203 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»,
140106 «Энергообеспечение предприятий» и направления подготовки
бакалавриата «Электроэнергетика и электротехника». <...> В отдельных
энергетических системах число аварий достигает нескольких десятков в год, а
годовой недоотпуск электроэнергии в результате аварий – миллиарды кВт·ч. <...> Примеры таких аварий – авария на подстанции Чагино
в Московской области, в результате которой был перерыв электроснабжения
всей
центральной
части
России,
Нью-Йоркская
авария
в
США,
приостановившая жизнедеятельность около 30 млн. человек, авария на СаяноШушенской ГЭС, приведшая к разрушению станции, авария на атомной
электростанции Фукусима 1 в Японии, негативные последствия которой еще
придется оценить человечеству. <...> Образование
крупных
энергообъединений
приводит
к
относительному увеличению доли системных аварий, при которых отказ одного
элемента является причиной цепочечного развития
аварий, приводящих к
отказу либо значительной части объединения, либо всего объединения в целом. <...> В действительности различные системы управления,
релейная защита (РЗ), противоаварийная автоматика (ПА), автоматические
регуляторы (АР) сами могут быть источниками ненадежности, например,
выдавать ложные сигналы или отказывать в работе. <...> Здесь рассматриваются следующие
вопросы:
-
понимание
места
теории
надежности
при
проектировании
и
эксплуатации систем электроэнергетики;
- модели отказов электроустановок;
- современные методы анализа и расчета надежности;
-
влияние
на
надежность
объектов
электроэнергетики
качества
электроэнергии и компенсации реактивной мощности;
- ущербы от перерывов в электроснабжении потребителей. <...> Кроме того, учебное пособие <...>
Надежность_систем_электроэнергетики__учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Амурский государственный университет
(ФГБГОУ ВПО АмГУ)
Н. В. Савина
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Учебное пособие
Благовещенск
2011
2
Стр.1
поэтапные методы расчета надежности, заключающиеся в том, что на каждом
последующем этапе сами расчетные элементы системы представляются
системой, с последовательным уточнением показателей надежности. С целью
уточнения показателей надежности отдельных элементов в условиях
эксплуатации необходима соответствующая статистическая информация, так
как с течением времени показатели надежности начинают отличаться от
значений, полученных при заводских испытаниях. Вопросами сбора и
обработки такой информации должны заниматься службы надежности.
Наблюдения при нормальной эксплуатации – самый доступный источник
получения экспериментальных данных о надежности. Его недостаток –
запаздывание информации, влияние субъективных факторов на объем и
содержание информации. Сведения об отказах оформляются на местах
оперативным и ремонтным персоналом в документы, предусмотренные
стандартами и ведомственными инструкциями, собираются в
исследовательских и инженерных центрах и соответствующим образом
обрабатываются.
Посредством сбора и обработки информации о надежности
электроэнергетического оборудования решаются следующие задачи:
- определение причин отказов;
- выявление тех деталей и комплектующих, которые лимитируют
надежность оборудования;
- установление и корректировка нормируемых показателей надежности;
- оптимизация системы планово-предупредительных ремонтов;
- выявление условий и режимов эксплуатации, влияющих на надежность;
- определения экономической эффективности повышения надежности.
Обработка собранной статистической информации проводится согласно
теории математической статистики по следующему алгоритму:
определение объема выборки;
построение гистограммы;
выдвижение гипотезы о законе распределения вероятностей
21
Стр.20
а
элi
– показатель наличия АПВ; [0;1]
– параметр потока отказов присоединенного к выключателю i-го
смежного элемента;
n
q q q q
=
СТ АВТ ОП СТ B В
+
+
=
t a
+
где В
t
t
T
– количество присоединенных к выключателю смежных элементов.
Вероятность отказа выключателя определяется выражением:
АВТ
∑ +(1 аK ) t a N T
1
n
a ЭЛ В B ОП ОП , (4.83)
i
– время восстановления выключателя;
В i – время восстановления i-го смежного элемента;
ОП – время оперативных переключений.
При внезапных отказах выключателей отключившиеся элементы
(генераторы, трансформаторы, ЛЭП) могут быть введены в работу раньше, чем
будет закончен ремонт выключателя. В этом случае длительность простоя
определяется не временем восстановления (ремонта) выключателя, а временем,
необходимым для выполнения переключений в распределительном устройстве
(РУ):
Т Т п Т ,
пер = +
о
где о
р р
(4.84)
Т – постоянная составляющая – время, необходимое для того, чтобы
установить характер повреждения для электрических станций и
обслуживаемых подстанций,
Т 0,1...0,3 ч;
о =
Т – время отключения (включения) разъединителя, Т 0,1 ч;
р
р
р =
п – число разъединителей, которые должны быть отключены (включены)
для отделения поврежденного выключателя и ввода отключившихся
элементов в работу.
В РУ с шиноизбирательными разъединителями, например с двойной
системой шин и одним выключателем на присоединение, наблюдаются отказы
из-за неправильных операций с разъединителями, с заземляющими ножами, а
также в цепях релейной защиты и автоматики, приводящие к одновременному
отключению обеих систем шин. Эти отказы учитываются дополнительно к
101
i
i +
ОП
ω
ω
ω
Стр.100