 |
Индексы качества электроснабжения
|
|
|
|
Эмпирический экономический показатель надежности для распределительных сетей – недоотпуск 1кВт-ч \ год \ 1000р. инвестиций. По мнению А. М. Чалого текущие сроки возврата инвестиций составляют 7.. 9 лет.
В основном, в качестве параметра надежности используется среднее время до отказа (MTTF), которое может быть определено через интенсивность отказов или через число отказов на заданном отрезке времени. Интенсивность отказов математически определяется как условная плотность вероятности возникновения отказа изделия при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не произошел. При увеличении интенсивности отказов среднее время до отказа уменьшается, надежность изделия падает. Обычно среднее время до отказа измеряется в часах, но также может выражаться в таких единицах, как циклы и мили.
В других случаях надежность может выражаться через вероятность выполнения задачи. Например, надежность полетов гражданской авиации может быть безразмерной, или иметь размерность в процентах, как это делается в практике системной безопасности. В отдельных случаях успешным результатом системы может являться единоразовое срабатывание. Это актуально для систем, которые рассчитаны на срабатывание всего 1 раз: например, подушки безопасности в автомобиле. В этом случае задается вероятность срабатывания или, как, например, для ракет, вероятность попадания в цель. Для таких систем мерой надежности является вероятность срабатывания. Для восстанавливаемых систем может задаваться такой параметр, как среднее время восстановления (ремонта) и время проверки (тестирования). Часто параметры надежности задаются в виде соответствующих статистических доверительных интервалов.
|
|
|
ЦИФРЫ
Размер резерва для КЭС, ТЭЦ с агрегатами менее 100 МВт - 2%; 100-135МВт - 3, 5%; 150-200 МВт - 4-4, 5%; 250-300 МВт - 5%. Для КЭС с энергоблоками от 500 МВт до 1600 МВт - 5, 5-7%; для АЭС с реакторами 210-365 МВт - 3%, 440 МВт - 4%; 1000МВт - 5, 5%; 1500 МВт - более 6%.
Рекомендуемые показатели надежности - среднестатистические значения относительной длительности к нормальной работе аварийного простоя; агрегатов ГЭС – 0. 005; ТЭС – 0. 02; энергоблоков ТЭС 500 МВт – 0. 055; энергоблоков ТЭС 1600 МВт, АЭС - 2000, 1500 МВт – 0. 13.. 0. 14.
Уровни токов КЗ(периодической составляющей) на сборных шинах не должны превышать при U=110.. 150кВ – 31. 5кА; 220.. 330кВ - 40кА; 500.. 750кВ - 63кА.
АПВ - для ВЛ удается в 60-90%случаях аварийных отключений сохранить питание потребителей. Их эффективность: второго включения - 15%, третьего 1. 5.. 3%. На шинах с помощью АПВ удается в 70% при повреждениях шин сохранять подачу электроэнергии
На долю ВЛ 35-750кВ приходится значительная часть отказов и отключений электрического оборудования (~ 35.. 50%)
При проектировании схем электросетей надо использовать простые схемы с повышенными напряжениями. Источники питания следует приближать к центрам нагрузки потребителей делая глубокие вводы U=35, 110, 220 кВ
Для увеличения динамической устойчивости объединенной ЭС при многофазных КЗ желательно двухцепная связь
Периодичность капитальных ремонтов ВЛ принимается 3-6 лет.
Второй этап анализа отключений ВЛ 35-750кВ – преднамеренные отключения. Их число на порядок выше числа отказов ВЛ
положительное значение синхронизирующей мощности обеспечивает статическую устойчивость ЭС
Динамическая устойчивость нормируется расчётными видами и длительностью КЗ:
Двухфазные КЗ. на землю длительностью 0. 18 с для сетей 110-220 кВ
Двухфазные КЗ. на землю длительностью 0. 12 с для сетей 330-750 кВ
До 40% всех потерь в сети имеют флуктуационную природу
|
|
|
Некритическое время потери питания для приборов - до 70мс, 500мс - гарантированная потеря работоспособности приборов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕДООТПУСКА ЭЭ
Недоотпуск электрической энергии потребителям в результате технологического нарушения в работе вычисляется с момента прекращения или ограничения подачи энергии до момента возобновления ее подачи с нормальными параметрами всем потребителям.
Недоотпуск электрической энергии вычисляется как в случае перерыва энергоснабжения, так и ограничений, связанных с нарушением нормального режима.
Недоотпуск электрической энергии во время перерыва энергоснабжения через отключение линий электропередач (воздушных или кабельных) вычисляется исходя из нагрузки этих линий и длительности пребывания их в отключенном состоянии.
Недоотпуск электроэнергии потребителям, вызванный аварийной остановкой оборудования через его повреждение или неисправность, если есть граничные величины потребления электроэнергии, определяется как разница между граничным и фактическим потреблением электроэнергии за время, когда имел место недоотпуск. Во всех других случаях - как разница между среднесуточным потреблением электроэнергии за предыдущий месяц и фактическим потреблением за время, когда имел место недоотпуск.
Одно из основных свойств схемы ЭС - жесткость ее узловых точек. Она характеризуется для точки величиной прироста нагрузки, при котором величина или фаза напряжения в ней изменяются на единицу. Чем больше этот прирост, тем больше жесткость ЭС в этой точке.
Прирост активной мощности нагрузки приводит к изменению фазы напряжения, т. к. приток мощности из смежных узловых точек может возникнуть лишь при сдвиге фазного угла напряжения в сторону отставания. Прирост реактивной мощности нагрузки приводит к изменению величины напряжения т. к. приток реактивной мощности от смежных точек возникает при понижении напряжения в данной точке.
Замкнутые сети имеют большие токи КЗ, поэтому в нормальном режиме допускается их работа как разомкнутых, но с обеспечением АВР.
Количественными показателями, характеризующими уровень надежности электроснабжения потребителей и узлов нагрузки, могут быть средние и максимальные значения частоты и продолжительность перерыва электроснабжения.
|
|
|
Надёжность ВЛ 35-750кВ оценивается комплексом показаний из 5-ти групп:
♦ Показатели безотказности;
♦ Ремонтопригодности;
♦ Долговечности;
♦ Комплексные показатели;
♦ Экономические показатели
Анализ причин автоматических устойчивых отключений ВЛ:
- климатические воздействия – 38% (грозовые перенапряжения, гололёдные и ветровые перенапряжения, наводнения и т. п. );
- дефекты эксплуатации – 9%;
- посторонние воздействия – 22%;
- дефекты монтажа и конструкции – 4%;
- невыясненные причины –2%.
Надежность схемы соединенияпроверяется по следующим условиям:
- обеспечение коэффициента запаса статической устойчивости по нормальному и послеаварийному режиму;
- обеспечение динамической устойчивости;
- ограничение величины тока кз;
- обеспечение распределения мощностей в послеаварийных и ремонтных режимах;
- обеспечение правильной работы устройств релейной защиты и систем автоматики;
- возможность дальнейшего развития электрической сети без коренных ее изменений.
Индексы качества электроснабжения
SAIDI, SAIFI, CAIDI, CAIFI, MAIFI, EUE, …
Стандартные общепринятые индексы качества уравнивают разнокачественных потребителей, при этом с т. зр. экономических издержек – это не так.
|
|
|
