Нормальный режим

Расчётный граф состояний для нормального режима приведён на рисунке 4.

Рисунок 4 – Граф состояний для нормального режима

По графу состояний составляем систему уравнений, при этом учтены все вероятности выхода из начального состояния (всё нормально работает):

;

;

;

.

Решение системы уравнений производилось на ЭВМ с помощью математической системы MathCAD 11. Вероятность нахождения в интересующем нас 4 состоянии (оно соответствует отказу секционного выключателя, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – . Это значение и будет коэффициентом вынужденного простоя для ситуации отказа СВ в нормальном режиме - .

Режимы 1 - 6 (плановые ремонты выключателей питающих и транзитных ЛЭП)

Расчётный граф состояний для режима планового ремонта выключателя 1 приведён на рисунке 5. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов плановых ремонтов выключателей 2-6 будет таким же как и для выключателя 1-го.

Рисунок 5 – Граф состояний для режима 1

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующем нас 4 состоянии (оно соответствует отказу секционного выключателя, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – . Это значение и будет коэффициентом вынужденного простоя для ситуации отказа СВ в режиме планового ремонта выключателя ЛЭП - .

Режим 8 (плановый ремонт обходного выключателя)

Расчётный граф состояний для режима планового ремонта выключателя 8 приведён на рисунке 6.

Рисунок 6 – Граф состояний для режима 8

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 4 и 6 состояниях (они соответствуют отказу секционного выключателя, обходного выключателя и трансформаторного выключателя (10-го), что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа СВ, ОВ и трансформаторного выключателя в режиме планового ремонта обходного выключателя:

;

;

.

Режимы 9, 10 (плановые ремонты выключателей трансформаторов)

Расчётный граф состояний для режима планового ремонта выключателя 9 приведён на рисунке 7. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов плановых ремонтов выключателей 9,10 будет одним и тем же.

Рисунок 7 – Граф состояний для режима 9

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 4 и 6 состояниях (они соответствуют отказу секционного выключателя, обходного выключателя и трансформаторного выключателя (10-го), что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа СВ, ОВ и трансформаторного выключателя в режиме планового ремонта трансформаторного выключателя:

;

;

;

;

;

.

Режимы 11, 12 (плановые ремонты шин)

Расчётный граф состояний для режима планового ремонта шины 11 приведён на рисунке 8. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов плановых ремонтов шин 11,12 будет одним и тем же.

Рисунок 8 – Граф состояний для режима 11

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 2 и 4 состояниях (они соответствуют отказу выключателей ЛЭП и трансформаторов, а также шины 12, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа выключателей ЛЭП и трансформаторов, а также шин в режиме планового ремонта шины:

;

;

;

.

Режимы 13 - 18 (аварийные ремонты выключателей питающих и транзитных ЛЭП)

Расчётный граф состояний для режима аварийного ремонта выключателя 1 приведён на рисунке 9. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов аварийных ремонтов выключателей 2-6 будет таким же как и для выключателя 1-го.

Рисунок 9 – Граф состояний для режима 13

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующем нас 4 состоянии (оно соответствует отказу секционного выключателя, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – . Это значение и будет коэффициентом вынужденного простоя для ситуации отказа СВ в режиме аварийного ремонта выключателя ЛЭП - .

Режим 20 (аварийный ремонт обходного выключателя)

Расчётный граф состояний для режима аварийного ремонта выключателя 8 приведён на рисунке 10.

Рисунок 10 – Граф состояний для режима 20

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 4 и 6 состояниях (они соответствуют отказу секционного выключателя, обходного выключателя и трансформаторного выключателя (10-го), что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа СВ, ОВ и трансформаторного выключателя в режиме аварийного ремонта обходного выключателя:

;

;

.

Режимы 21, 22 (аварийные ремонты выключателей трансформаторов)

Расчётный граф состояний для режима аварийного ремонта выключателя 9 приведён на рисунке 11. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов аварийных ремонтов выключателей 9,10 будет одним и тем же.

Рисунок 11 – Граф состояний для режима 21

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 4 и 6 состояниях (они соответствуют отказу секционного выключателя, обходного выключателя и трансформаторного выключателя (10-го), что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа СВ, ОВ и трансформаторного выключателя в режиме аварийного ремонта трансформаторного выключателя:

;

;

;

;

;

.

Режимы 23, 24 (аварийные ремонты шин)

Расчётный граф состояний для режима аварийного ремонта шины 11 приведён на рисунке 12. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов аварийных ремонтов шин 11,12 будет одним и тем же.

Рисунок 12 – Граф состояний для режима 23

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

.

Вероятность нахождения в интересующих нас 2 и 4 состояниях (они соответствуют отказу выключателей ЛЭП и трансформаторов, а также шины 12, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – , . Эти значения и будут коэффициентами вынужденного простоя для ситуации отказа выключателей ЛЭП и трансформаторов, а также шин в режиме аварийного ремонта шины:

;

;

;

.

Все вышеопределённые значения коэффициентов вынужденного простоя относятся к ущербу на самой подстанции. Для ущербов от недоотпуска в транзит отберём необходимые коэффициенты:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Расчёт ущерба

Математическое ожидание ущерба от недоотпуска на самой подстанции:

тыс. руб.

Математическое ожидание ущерба от недоотпуска в транзит:

тыс. руб.

Полное математическое ожидание ущерба от недоотпуска:

тыс. руб.

Заключение

В работе был проведён выбор схемы распределительного устройства по приведённым затратам на 1 год. С использованием таблично-логического метода был сделан вывод о целесообразности использованья двойной системы шин с обходной. Для данной схемы проведён расчёт надёжности графоаналитическим способом.

Библиография

1). Мубаракшин Ф. Х. Надёжность в электроэнергетике. Выбор трансформаторов и схемы распределительного устройства электрической подстанции: Учебное пособие к курсовой работе. – Челябинск: ЧПИ, 1984.

2). Электротехнический справочник: В 4 т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии. – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2002.

3). Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

4). Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

5). Шаипов Р. А. Проектирование подстанции 220/10,5 кВ для электроснабжения химического комбината. – Челябинск: ЮУрГУ, 2004.

Дата добавления: 2015-04-30