Надёжность схем распределительных устройств

Распределительные устройства (РУ) являются весьма ответственным звеном электрических сетей, в значительной мере определяют надежность электроснабжения. Большое количество элементов РУ усложняет расчет надежности.

Исходными данными служат схема РУ (рис. 12), выключателей, отделителей и другого коммутационного оборудования, сборных шин, а также время, необходимое для выявления отказавшего выключателя и время отключения (включения) разъединителя . В результате расчета определяют математическое ожидание числа отключений линий, генераторов, трансформаторов, коммутируемых в РУ, и средние длительности их аварийного простоя.

В РУ учитывают внезапные отказы выключателей. Доля внезапных отказов выключателей – 60 %. Учитывают отказы коммутирующего оборудования РУ в нормальном и ремонтных режимах.

Рис. 12 Схема распределительного устройства

В каждом ремонтном режиме, характеризуемом коэффициентом ремонтного режима , рассматривается ремонт одного -го выключателя (отделителя).

В нормальном режиме все выключатели – включены. Коэффициент нормального режима равен

,

где - количество выключателей (отделителей) в РУ.

Оценивают последствия отказа -го выключателя (=1, 2, …,) в -м режиме (=0, 1, 2,…, ), т.е. определяют отключившиеся присоединения (например, Л1, Л2, Л3, Т), частоту и длительность отключения каждого присоединения .

.

Если последствия отказа выключателя (отделителя) РУ могут быть ликвидированы (с точки зрения восстановления питания присоединений) путем

оперативных переключений (отказавший выключатель отделяют двумя разъединителями, линию – одним.), то длительность отключения присоединений, отключаемых в данной ситуации, определяется временем оперативных переключений

,

где - число разъединителей, переключаемых для отделения повреждённого выключателя (отделителя) и ввода в работу отключившегося присоединения.

В противном случае длительность отключения определяется либо временем восстановления отказавшего выключателя , либо временем одновременного простоя отказавшего (i -го) и планового ремонтируемого (j -го) выключателя (отделителя)

.

Для схем с двойной системой сборных шин и с одним выключателем на присоединение необходимо учитывать отказ обеих систем СШ.

Ремонт генераторов и их выключателей проводят одновременно. Поэтому в ремонтных режимах таких выключателей (4, 5, 7, 8 на рис. 12) отключение генераторов можно не учитывать.

Результаты расчёта частоты и длительности отключений присоединений для каждого сочетания отказа одного из элементов РУ и одного из режимов РУ (нормальный или ремонтный) заносят в расчетную таблицу (табл. 2). Левый столбец - элементы i, отказы которых рассматриваются, и соответствующие . В верхней строке - ремонтируемые выключатели и коэффициенты их ремонта . Нормальному режиму работы РУ приписан номер ноль. Например, при отказе выключателя 1 (В1) должны быть отключены выключатели 2, 3, и 4 (рис. 12). В результате этого отключится линия Л1. После отключения двух разъединителей выключателя В1 и включения выключателя 4 линия Л1 будет введена в работу.

Различные сочетания отказов (i =1, 2, … n) и режимов (j= 0, 1, … n) могут приводить к отключению одного и того же присоединения. Необходимо выделить такие ситуации (их частоту и длительность) в расчетной таблице и сгруппировать их. Для каждой группы вычисляют эквивалентные значения частоты и длительности, которые и являются искомыми показателями надежности присоединения:

; ; .

Таблица 2. - Отключённые присоединения, частота и длительность отключения

i	Выключатель		Режим
Нормальный	Ремонтный
j =0	j =1	j =2	j =3	j =…	j=n
…	=…	=…	=…	=…	=…
	В1		Л1 …	…	…	…	Л1 …	…
i	В i		Л2 …	…	…	…	Л2 …	…
…		…	…	…	…	…	…	…
n	В n		Т …	…	…	…	Т …	…

Учет РУ при расчете надежности по блок-схемам.

Каждое РУ представляют несколькими эквивалентными блоками. Рассмотрим составление блок-схемы на примере расчета надежности п/ст (рис. 13).

Рис. 13 Блок-схема с учётом РУ подстанции

В этой блок-схеме блоки I-II - линии электропередачи; блоки III – IV РУ п/ст; блоки V - трансформаторы л/ ст. Расчет показателей надежности блоков РУ выполняют методом, изложенным выше.

Для РУ п/ст определяют показатели одновременного отключения трансформаторов (блок IV) либо из-за отключений их выключателей, либо из-за одновременного отключения линий, показатели отключения линий (блоки III) из-за отключений их выключателей.

Так как надежность электроснабжения определяется главным образом ЛЭП, возможен приближенный учет РУ. Можно не учитывать отказы выключателей в ремонтных режимах РУ, считаясь в ремонтных режимах лишь с отказами ЛЭП.

Дата добавления: 2014-01-20