Расчёт надёжности электрической сети по недоотпуску электроэнергии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Недоотпуск электроэнергии объясняется перерывами и ограничениями в электропотреблении. Размер убытков определяет надёжность схемы электрической сети.

Исходные данные для анализа надёжности схем электрической сети:

§ показатели надёжности плановых ремонтов её элементов;

§ характеристики нагрузки и источников питания;

§ расчётная схема сети.

При анализе учитываются следующие показатели надёжности и плановых ремонтов:

§ ТВ – время вынужденного простоя (восстановление, средняя продолжительность аварийного ремонта, год/отказ);

§ wв – параметр потока вынужденных отказов (средняя частота отказа), отказ/год;

§ КВ=wВТВ – коэффициент вынужденного простоя (коэффициент восстановления;

§ wn – средняя частота плановых ремонтов, простой/год;

§ Тn – средняя длительность планового ремонта (простоя), год/простой;

§ КnwnТn – коэффициент планового простоя.

Во многих справочниках ТВn – даётся в часах, что понятно, но усложняет расчётные формулы. Для определения ущерба «У» при сравнении вариантов схемы сети будем учитывать только линии электропередачи, которые наименее надёжный элемент сети. В таблице 4.12 приводятся значения показателей надёжности и плановых ремонтов ЛЭП.

 

Таблица 4.12

 

Элементы сети

Показатель надёжности

Номинальное напряжение ВЛ, кВ

500 330 220 110 35

Одноцепные воздушные линии

wВ, отказ/год 0.4 0.5 0.6 1.1 1.4
ТВ, 10-3, лет/отказ 1.7 1.3 1.1 1.0 1.0
wn , простой/год 10 12 13 15 9
Кn 10 -3, о.е. 12 9 7 5 4

Двухцепные воздушные линии (отказ цепи)

w/В, отказ/год - - 0.5 0.9 1.1
Т/В, 10-3, лет/отказ - - 0.2 0.4 0.8
w/n , простой/год 10 12 13 15 9
К/n 10 -3, о.е. 12 9 7 5 4

Двухцепные (отказ двух цепей)

w//В, отказ/год - - 0.1 0.2 0.3
Т//В, 10-3, лет/отказ - - 4.0 3.0 2.5

 

В таблице 4.12 значение “wв” даётся на 100 км длины линии .Для конкретной длины линии:

wВ= wВl /100.

Вместо показателя “Tn” (планjdjuj простоя ) приводится значение “Kn” (коэффициент планового простоя) т.к. последний показатель в расчётных формулах используется чаще. Для двухцепных линий при отказе двух цепей показатели wn ,Kn не приводятся так как две цепи одновременно не ремонтируются. К характеристикам нагрузки относятся: параметры нагрузки Т,махмах взятые для максимального режима, а также расчётные годовые удельные ущербы от аварийных и плановых ограничений питания.

Для разной структуры нагрузки (таблица 4.12), на рис. 4.12 представлены зависимости удельных ущербов при аварийных и плановых ограничениях питания.

 

Уb=a                                                      Уп= b


                                                                                                    

                  1  

                2

                        3                                                            2       4

                   4                                                                   3            

 

                                                                                                           

           4                                               3

                                              1   2   4

                                   

e= e a                                                           e =e n

                                            рис.4.12

 

Для рис 4.12 имеем по координатам:

§ Уb1=a - удельный ущерб при аварийных ограничениях (индекс “b” – время вынужденного простоя)

§ Уп= b - удельный ущерб при плановых ограничениях питания (индекс “n” – время планового простоя).

§ e a ,e n – коэффициенты ограничения нагрузки потребителя при аварийном и плановых ремонтах.

 

Показатель «e» - степень ограничения потребителей по активной мощности:

 

e = , (отн.ед.),                                                                            (4.104)

где

Ротк – отключаемая мощность при ограничении нагрузки.

 

Таблица 4.13

 

Структура нагрузки(на рис 4.12) 1 2 3 4
промышленность ,% 15 70 10 35
сельское хозяйство ,% 5 - 55 30
быт и сфера обслуживания ,% 50 25 25 25
транспорт и строительство ,% 20 5 10 10

 

К характеристикам источников питания принадлежат:

установленная мощность электростанции; резерв мощности ЭС который может быть передан в сеть через районную подстанцию .Как было отмечено, недоотпуск электроэнергии возникает при ограничениях и перерывах (e=1) в электропотреблении потребителей. Со всех видов ограничения потребления будем учитывать только ограничения при разделе источников питания.Этот вид ограничений – наиболее типичен для разрабатываемых в проекте простой структуры схем сети, запитанных от двух источников.

Перерывы электроснабжения .Рассматривается каждый потребитель по формуле:

 

Уiвini,                                                                                                                              (4.105)

 

где

Увi – ущерб потребителей от простоя в результате аварии 

Уni – ущерб от простоя при плановых ремонтах

 

При полном ограничении питания потребителей имеем:

 

Уi=Pmax(a e=1 Kвi+ be=1 Kni),                                                                                      (4.106)

 

где

Kвi – коэф.вынужденного простоя, Kвi = wвТв

Kni – коэф.планового простоя, Kni = wnTn

Pmax – максимум нагрузки i-го потребителя.

В случае частичного ограничения питания потребителей ущерб составит величину:

 

Уi =Pmax(aeвКвi+beпКпi),                                                                     (4.107)

 

eввотк/ Рmax ; eп = Рп.отк/ Рмах ;

a - удельный ущерб от аварийных отключений питания потребителя;

b - удельный ущерб от плановых отключений питания.;

Рв.отк , Рn.отк  - отключаемая часть нагрузки на время восстановления аварийных повреждений или плановых ремонтах сети.

Ущерб от недоотпуска элекроэнергии по сети равняется сумме ущербов всех “n” потребителей:

 

У=                                                                                                (4.108)

 

Показатели надёжности Квi , Kпi расчитываются на основе преобразования расчётной схемы надёжности i-го потребителя. В схеме надёжности каждая линия отображается блоком и задаётся показателями Тв , Кn , wn .Учитываются только те линии , которые связывают данный потребитель с источниками питания. Источники питания считаются бесконечной мощности и закорачиваются в одном узле.

Двухцепные линии 35-220 кВ замещаются тремя блоками.Два параллельных блока учитывают отказы отдельных линий и задаются показателями Тв , Tn ,wв , wn .Последовательный блок учитывает одновременно отказ двух линий и задаётся показателями wв , Tв

Двухцепные линии 330-750 кВ учитываются двумя независимыми блоками с показателями Тв , Tn ,wв , wn  значения которых берутся как для одноцепных линий.

Преобразования (упрощения) расчётных схем выполняются на основе эквивалентирования (расчёта эквивалентных показателей надёжности) последовательно и параллельно соединяемых блоков. Процесс преобразований схемы сводится к получению результирующего блока , показатели надёжности и плановых ремонтов которого совпадают с показателями надёжности электроснабжения потребителя , для которого составлялась схема. Эти показатели используются для определения ущербов по формуле (4.107).Параллельно соединённые элементы сети обеспечивают высокую степень надёжности и в ряде случаев могут не учитывать при определении ущерба от недоотпуска энергии.

Пример 1. Составить структурную схему надёжности относительно узла “П”

 

 


                                                     Рис 4.13

 

 


     Рис 4.14                                                                 Рис 4.15

 

 


            Рис 4.16                                         Рис 4.17                             Рис 4.18

 

Пример 2.Составить структурную схему надёжности относительно узлов П 1 и П 2. Решение задачи представлено на рис 4.20, 4.21.

 

 


                 Рис 4.19                             Рис 4.20                             Рис 4.21

 

 








Дата: 2019-02-02, просмотров: 236.