CC BY
50
УДК 621.316.1.019.3:631.371
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО КОЛИЧЕСТВА ВНЕЗАПНЫХ ОТКЛЮЧЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПО ЦЕПИ «ИСТОЧНИК—ПОТРЕБИТЕЛЬ»
Г.Ф. КУЦЕНКО, О.Ю. ПУХАЛЬСКАЯ
Актуальность задачи расчета показателей надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей повышается по мере приближения к нормальным рыночным экономическим взаимоотношениям между энергосистемой и потребителями.
В настоящее время для электроснабжения потребителей сельскохозяйственного назначения в основном применяются система напряжений 110/35/10/0,38 кВ и подсистема напряжений 110/10/0,38 кВ [1].
В «Методических указаниях» [2] приведены нормативные уровни надежности электроснабжения потребителей I, II и III категорий, а также некоторые мероприятия для их достижения. Однако в них отсутствует методика оценки уровня надежности существующей схемы электроснабжения потребителей.
В этой работе предлагается методика определения расчетного количества отключения потребителей по цепи «источник-потребитель».
В энергетике получили широкое распространение элементные методы расчета, исходящие из предположения, что система состоит из самостоятельных (в смысле надежности) элементов, т. е. на второй план отходят функциональные зависимости между их параметрами [З]. Элементные методы расчета базируются на статистике отказов оборудования систем электроснабжения.
Следовательно, количество внезапных отключений потребителя будет определяться числом отключений элементов по всей цепи «источник-потребитель».
Количество повреждений, возникающих в этой цепи за год, может быть подсчитано по формуле
где а>1 - параметр потока отказов (ППО) ьго элемента;
П - количество элементов ьго вида в цепи «источник- потребитель».
Для определения общего количества отключений потребителя за год при повреждениях в цепи «источник - потребитель» удобно разделить ее на такие элементы, методы расчета надежности которых одинаковы. С учетом сказанного количество внезапных отключений потребителя за год можно представить в виде
Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого», Республика Беларусь
(1)
(2)
где NВЛВ, NПС, ^С10, Nw, NТП, NВЛН - количество внезапных отключений потребителя из-за повреждений соответственно на ЛЭП-35(110) кВ и в РУ 35(110) кВ, присоединенных к ней подстанций; в трансформаторе питающей потребителя подстанции 35(110)/10 кВ и в
ее РУ 10 кВ; на питающей потребителя ВЛ 10 кВ; в ТП 10/0,4 кВ, к которой подключен потребитель; на питающей потребителя линии 0,38 кВ.
Количество отключений потребителя из-за отказов ЛЭП 35(110) кВ определяем по выражению
NВЛВ = бВЛВ ' ^ВЛВ + бВЛПС ' пвлпс , (3)
где соВЛВ - ППО ЛЭП 35(110) кВ;
ЬВШ - протяженность ЛЭП 35(110) кВ; бВЛПС - ППО РУ 35(110) кВ;
пвлпс - количество ПС 35(110) кВ, подключенных к ЛЭП 35(110) кВ.
Количество отключений потребителя из-за повреждений трансформатора подстанции и его ошиновки определяется по формуле
NПС = бтр + бош.тр , (4)
где бтр, боштр обобщенный ППО ПС 35(110)/10 кВ, учитывающий повреждаемость
соответственно трансформатора и его ошиновки.
При наличии на ПС 35(110)/10 кВ двух трансформаторов и АВР 10 кВ NПС = 0 .
Количество отключений потребителя из-за отказов в РУ 10 кВ ПС 35(110)/10 кВ ^С10
определяем как функцию числа выключателей на секции 10 кВ, от которой питается рассматриваемый потребитель. Тогда
NПСW = 0,5 ■ бПС10 ■ ПВ10 , (5)
где бПС10 - обобщенный ППО РУ 10 кВ выключателя и сборных шин подстанции 35(110)/10 кВ.
Коэффициент 0,5 применяется при наличии 2-х систем шин РУ 10 кВ питающей ПС 35(110)/10 кВ.
Расчет количества отключений потребителя из-за отказов ВЛ 10 кВ определяем по выражению
^0 = бзог ■ (nдо + Щоб + П6о ) + ®дер ■ ^до + ^об ) + б бп ■ Щоб + б бо ■ П6о + б фи ■ +
+ бси • Псп + бкп • (пфп + Псп ) + бам ' ^ам + б аб ' ^аб + б ас ' ^ас + б ст ' ^ст + бк ' +
+ б ■ п + б ■ п + б ■ п + б ■ п + б ■ п +
~ ШРСА РСА шАСА АСА шРВ пРВ ~ шРТ ,1РТ ~ МТП МТП ~
+ б ■ п + б ■ п
~ШКТП КТП ЗТП ЗТП ’
(6)
где а>зог, одер, а>бп, а>бо, офи, о>ст, окп - ППО соответственно: закреплений опор в грунте,
деревянных опор, железобетонных приставок, железобетонных опор, фарфоровых изоляторов, стеклянных изоляторов, креплений проводов;
; , о б, о , о , о -
ам^ аб’ ас> ст к
2
оам, оаб, оас, <ос)Я, <ок- ППО соответственно: алюминиевых проводов сечением 35 мм
2
и ниже, алюминиевых проводов сечением 50 мм и выше, сталеалюминиевых проводов, стальных проводов, кабеля;
бРСА, бАСА, бРВ, бРТ - ППО соответственно: линейных секционирующих аппаратов с
ручным управлением (разъединителей, выключателей нагрузки), линейных секционирующих аппаратов с автоматическим управлением (выключатели), вентильных и трубчатых разрядников;
бШП, бКТП, бЗТП - обобщенные ППО соответственно мачтовой, комплектной и закрытой ТП 10/0,4 кВ, учитывающие повреждаемость выносного разъединителя,
проводов спуска к проходным изоляторам, проходных изоляторов, вентильного (трубчатого) разрядника и предохранителей 10 кВ;
пдо, пдоб, пбо - количество деревянных опор, деревянных опор на железобетонных приставках и железобетонных опор соответственно;
Пфи, пси - соответственно количество фарфоровых и стеклянных изоляторов;
Ьсш, Ьаб, Ьас, Ьст, 4 - протяженность ВЛ 10 кВ с проводами А-35 и ниже, А-50 и выше, сталеалюминиевыми, стальными проводами и кабелем соответственно;
пРСА, пАСА, пРВ, пРТ - количество линейных секционирующих аппаратов с ручным и автоматическим управлением, вентильных и трубчатых разрядников соответственно;
пМТП, пКТП, пЗТП - количество мачтовых, комплектных и закрытых ТП 10/0,4 кВ соответственно.
При расчетах количества отключений потребителя из-за отказов ВЛ 10 кВ информацию по ППО элементов цепи «источник-потребитель» лучше всего принимать по данным аварийной статистики сетей, от которых питается потребитель. При их отсутствии можно пользоваться литературными источниками.
Расчет Nl0 по (6) правомерен в случае отсутствия на ВЛ 10 кВ какой-либо
противоаварийной автоматики. Тогда количество повреждений на ВЛ 10 кВ совпадает с числом внезапных отключений потребителя, т. е.
N>0 = М10. (7)
В случае наличия на ВЛ 10 кВ противоаварийной автоматики N10 < М10, так как за счет ее работы при некоторых повреждениях на ВЛ 10 кВ не будет происходить отключения присоединенного к ней потребителя.
Количество отказов оборудования ТП 10/0,4 кВ (кроме РУ 10 кВ) определяется по формуле
МТП = бТП + бТПВ ■ пТПВ , (8)
где бТП - обобщенный ППО ТП 10/0,4 кВ, учитывающий повреждения трансформатора и вводного аппарата 0,38 кВ;
бТПВ - обобщенный ППО РУ 0,38 кВ ТП 10/0,4 кВ, учитывающий повреждения шин и линейных аппаратов 0,38 кВ;
пТПВ - количество вышеуказанных аппаратов 0,38 кВ. При отсутствии в ТП 10/0,4 кВ АВР на стороне 0,38 кВ
а при наличии такого АВР
NТП = МТП, (9)
Ктп = яП • Мтп , (10)
где qтПН - вероятность отказа АВР на стороне 0,38 кВ ТП 10/0,4 кВ.
Количество отключений потребителя из-за отказов на ВЛ 0,38 кВ определяется по формуле
М ВЛН = бВЛН ' 4ВЛН + бВЛНВ ' пВЛНВ , (11)
где бШН - ППО ВЛ 0,38 кВ;
ЬВШ - протяженность ВЛ 0,38 кВ; бВЛНВ - ППО ввода;
пВЛНВ - количество вводов на ВЛ 0,38 кВ.
В общем случае число отключений потребителей при повреждении ВЛ 0,38
а если потребитель питается по двум ВЛ 0.38 кВ и имеет на вводе АВР
(13)
Как видно из изложенного выше, наличие противоаварийной автоматики в цепи «источник - потребитель» уменьшает количество внезапных отключений потребителя N что учтено в выражениях (3), (6), (8) и (13).
1. Использование рассмотренной методики позволяет более обоснованно выполнять расчеты показателей надежности электроснабжения потребителей сельскохозяйственного назначения.
2. Результаты расчетов, выполненные по предложенной методике, могут быть использованы «Энергонадзором» для заключения договоров с потребителями на отпуск электроэнергии, а также предприятиями электрических сетей для разработки мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей.
Литература
1. Куценко Г.Ф., Русан В.И., Гулюк В.А. Математическая модель оптимального распределения уровня надежности по звеньям системы электроснабжения //Энергетика... (Изв. высш. учеб. заведений). - 1988. - № 4. - С. 23—27.
2. Методические указания по обеспечению при проектировании нормативных уровней надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. - М.: Сель-энергопроект, 1988.—32 с.
3. Фокин Ю.А., Туфанов В.А. Оценка надежности систем электроснабжения. - М.: Энергоиздат, 1981. - 224 с.
4. Куценко Г.Ф. Анализ аварийных отказов и плановых отключений ВЛ 10 кВ //'Механизация и электрификация сельского хозяйства.—Мн.: Ураджай, 1991. - Вып. 34. - С. 168-173.
Получено 01.07.2005 г.
Выводы
