Надёжность двухцепных ВЛ

Проанализируем эти составляющие ущерба

Звено I:

¨ Затраты на восстановление ВЛ;

¨ Потери от замены элементов ВЛ (опор, проводов, изоляторов);

¨ Потери от увеличения технологического расхода энергии в электросети из-за отклонения эл. режима от оптимального значения при отказе ВЛ;

¨ Затраты на топливо, расходуемое на пуски энергоблоков, растопки котлов на резервных станциях, вводимых вследствие отказа ВЛ;

¨ Затраты на выработку энергии на резервном оборудовании;

¨ Потери от простоя оборудования и обсуживающего персонала связанного с отказом ВЛ.

Звено II:

¨ Потери от простоя и снижения производительности технологического оборудования;

¨ Потери от брака продукции, снижения ее качества;

¨ Потери от простоя рабочих;

¨ Затраты на содержание резервов и запасов сырья и т.п.

Звено III:

¨ Пожары в городах, лесном хозяйстве;

¨ Затраты от падения опор, проводов на дороги и т.д.

Доля двухцепных ВЛ в ЭС СНГ: 7% - 35кВ, 26% - 110кВ, 154кВ; 18% -220кВ; 5% - 330кВ

Преимущество строительства двухцепных ЛЭП – сокращение затрат на строительство и эксплуатацию, уменьшение зоны отчуждения и т.п., что позволяет ожидать увеличения их количества.

«Отказ» для двухцепных ВЛ –понятие неоднозначное: и зависит от схемы электроснабжения и роли ВЛ в схеме. Пример: отказ первой цепи или двух является отказом, это зависит от требований потребителей.

Здесь могут быть три варианта:

1. Отказ любой одной цепи двухцепной ВЛ - отказ этой линии или отказ двух цепей.

2. Отказ одной определённой цепи - отказ линии, или отказ двух цепей.

3. Отказ двух цепей – отказ линии.

В соответствии с этими вариантами квалифицируются и преднамеренные отключения двух цепей ВЛ.

Структурные схемы расчёта надёжности двух цепной ВЛ в зависимости от понятия отказа.

На рис 4.2 представлены схемы замещения ВЛ по вариантам при анализе структурной надёжности.

w_1,2 w₁ w₂ w_1,2

1 вариант2 вариант w₁

w₁

w_1,2

3 вариант w₂

Рис. 4.2

Статистическая информация для анализа надёжности двухцепныхй ЛЭП состоит из двух групп показателей надёжности:

1 Показатели, характеризующие отказы и преднамеренные отключения двух цепей двух цепной линии одновременно по одной причине:

w_1,2; Т_В1,2; m_1,2; Т_Р1,2,

где

w_1,2 - параметр потока отказов двух цепей ВЛ;

Т_В1,2 - среднее время восстановления двух цепей ВЛ;

m_1,2 - средняя периодичность ремонтов двух цепей ВЛ;

Т_Р1,2 - средняя продолжительность преднамеренного отключения двух цепей ВЛ.

2 Показатели, характеризующие отказы и преднамеренные отключения любой одной цепи двух цепной линии, вторая цепь в работе

w_1-2; Т_В1-2; m_1-2; Т_Р1-2,

где

w_1-2 - параметры потока отказов первой или второй цепи ВЛ;

Т_В1-2 - среднее время восстановления первой или второй цепи ВЛ;

m_1-2 - средний период ремонтов первой или второй цепи ВЛ;

Т_Р1-2 - средняя продолжительность преднамеренных отключений первой или второй цепи ВЛ.

В этом случае для первого варианта отказа двух цепной ВЛ имеем следующие значения показателей надёжности:

(4.9)

(4.10)

(4.11)

(4.12)

где

w_ВЛ – поток отказов двухцепной линии;

m_ВЛ – средняя периодичность ремонтов;

Т_{В ВЛ} – среднее время восстановления ВЛ;

Т_{Р ВЛ} – средняя продолжительность преднамеренных отключений.

Для второго варианта: отказа (отказ определённой цепи – отказ линии или двух цепей):

Для одной цепи:

(4.13)

Для двухцепной ВЛ:

(4.14)

(4.15)

(4.16)

(4.17)

Рассмотрим более детально третий вариант отказа ВЛ (отказ двух цепей – отказ линии). Здесь на рис.4.2 параллельно включённые блоки характеризуют возможные явления наложения отказа одной цепи на отказ (ремонт) второй цепи

Поток отказов для схемы, состоящей из параллельно включённых блоков, учитывающей наложение отказов одной цепи на отказы (ремонты) другой, поток отказов составит величину:

. (4.18)

Заменяя составляющие, (см. 4.13) после подстановки имеем:

. (4.19)

Среднее время восстановления для схемы из параллельных блоков:

, (4.20)

где

g - коэффициент, учитывающий наложение отказа одной цепи ВЛ на отказ или ремонт второй цепи.

Этот коэффициент (g) определяется в зависимости от соотношения

(4.21)

Если а£1, то а если а>1,то имеем:

(4.22)

Исходя из симметрии блоков в схеме их параллельного соединения значение величины «Т» после преобразований можно записать в виде:

, (4.23)

где

Т– среднее время восстановления для схемы из параллельных блоков.

Окончательно для третьего варианта отказа ВЛ (отказ двух цепей – отказ ВЛ), исходя из структурной схемы расчёта надёжности двух цепной линий, имеем следующие показатели надёжности:

; (4.24)

; (4.25)

; (4.26)

, (4.27)

где

- показатели надёжности блока, эквивалентирующего одновременное отключение обеих цепей по одной причине.

Таким образом оценка показаний надёжности двух цепных ЛЭП зависит от варианта использования этих линий в схеме электроснабжения потребителей или узла нагрузки и формулировки понятий «отказ двухцепной линии» и «преднамеренное отключение двухцепной линии». При этом меняется численное значение показателей надёжности двухцепной линии в зависимости от варианта её использования и эффективности применения двухцепной линии по сравнению с двумя такими же (U,L) одноцепными.

Рассматривая эффективность ВЛ как соотношение результатов и затрат, произведём её определение:

Расчёт эффективности двух цепной воздушной линии:

(4.28)

где

К_Т,И - коэффициент технического использования двух цепной ВЛ, т.е. время нахождения в работоспособном состоянии относительно периода её эксплуатации;

К_ВЛ - капитальные вложения в данную линию;

К_Т,И 8760 = Тг;

Тг – общее суммарное время работы ВЛ в течение года.

(4.29)

где

w_ВЛ – параметр потока отказов двухцепной линии;

m_ВЛ – средняя периодичность преднамеренных отключений ВЛ;

Т_{В ВЛ} – среднее время восстановления двухцепной ВЛ;

Т_{Р ВЛ} – средняя продолжительность преднамеренных отключений.

В качестве примера приведём показатели надёжности и стоимости ВЛ 110 кВ, таблица 4.2:

Таблица 4.2

Тип ВЛ, U = 110 кВ	Параметр потока отказов, w, 1/год	Тв, ч	m, 1/год	Тр, ч	КВЛ (цены 1980г), т.руб/100 км
одноцепная ВЛ:	0.27	8.8	1.86	15.4
двухцепная ВЛ:	отключена одна цепь	0.35	6.9	3.2	14.8
отключены две цепи	0.04	10.3	0.17	21.8

Дата добавления: 2015-04-30