Навигация

 

 Меню раздела

Краткая характеристика развития электрических сетей и систем
Цели и задачи проектирования
Исходные положения проектирования электрических сетей и систем
Краткая характеристика задачи проектирования
Определение потребления электроэнергии
Прогнозирование режимов электропотребления
Средневзвешенный за сутки коэффициент мощности
Выбор источников энергии
Планирование баланса реактивных мощностей в электрической системе
Вопросы организации управления электрическими системами
Построение схем электрических сетей
Краткие сведения о конструктивном исполнении электрической сети
Выбор номинального напряжения электрической сети
Схемы понижающих подстанций
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
Указания по выбору вариантов электроснабжения
Баланс реактивной мощности
Общие замечания о технико-экономическом анализе
Капиталовложения и их оценка
Определение потерь мощности и энергии
Годовые эксплуатационные расходы
Приведенные затраты
Учет надежности при проектировании электрических систем и сетей
Показатели надежности и их нормирование
Выбор рационального резерва мощности в электрической системе
Определение ущерба от перерывов электроснабжения
Технико-экономический расчет
Выбор конструкции и сечения проводов электрической сети
Определение капитальных затрат на сооружение сети
Определение годовых эксплуатационных расходов электрической сети
Определение приведенных затрат электрической сети
Краткие сведения о составлении смет
Технико-экономические показатели рекомендуемого варианта
Схема замещения и параметры сети
Приведение нагрузок к высшему напряжению и составление расчетной схемы
Определение потоков мощности в сети
Расчет напряжений
Выбор ответвлений трансформаторов
Регулирование напряжения при помощи трансформаторов с РПН
Регулирование напряжения с помощью автотрансформаторов
Регулирование напряжения при помощи перераспределения потоков
Определение мощности компенсирующих устройств
Выбор ответвлений трансформаторов
Выбор дополнительных средств регулирования напряжения
Оформление результатов электрических расчетов
Расчет потокораспределения мощностей и напряжения
Уравнения узловых напряжений
Обращенная форма уравнений узловых напряжений
Определение коэффициентов уравнений узловых напряжений
Решение уравнений узловых напряжений методом итерации
Метод коэффициентов распределения
Расчет методом контурных уравнений
Расчет методом преобразования сети
Метод обобщенных контурных уравнений
Общая характеристика матричных методов расчета
Выполнение расчетов электрических режимов на ЭВМ
Проектирование средств повышения экономичности
Основные мероприятия по увеличению пропускной способности
Естественное и экономичное распределение мощностей в замкнутых сетях
Выбор параметров трансформаторов с продольно-поперечным регулированием
Применение продольной компенсации в замкнутых сетях
Общий подход к компенсации реактивной мощности в электрической системе
Компенсация реактивных нагрузок в распределительных сетях
Компенсация реактивных нагрузок в питающих сложно замкнутых электрических сетях
Учет особенностей протяженных электропередач при проэктировании
Оптимальное соотношение капиталовложений
Учет емкостных токов линий электропередачи
Выбор основных параметров линии электропередачи
Проектирование механической части воздушных линий
Изыскания трасс воздушных линий
Выбор материала и типа опор
Определение удельных нагрузок
Определение критических пролетов
Систематический расчет проводов и тросов
Выбор и расчет грозозащитного троса
Расчет проводов и тросов в аварийных режимах
Расстановка опор по профилю трассы
Расчет переходов через инженерные сооружения
Расчет монтажных стрел провеса
Защита проводов и тросов от вибрации
Элементы проектирования криогенных систем электропередач
Задачи проектирования
Конструктивное исполнение криогенных линий электропередачи
Определение технико-экономических характеристик криогенных линий
Собственный расход мощности и энергии в криогенных линиях
Расчет и оптимизация конструктивных параметров криогенных линий
Обеспечение надежности работы криогенных линий
Пропускная способность криогенных электропередач
Электрические схемы криогенных электропередач
Определение параметров рефрижераторных станций криогенных линий
Технико-экономические показатели криогенных линий электропередачи
Определение условий совместной экономичной работы
Потери энергии в проводниках при глубоком охлаждении


Показатели надежности и их нормирование

Выбор показателей надежности при проектировании развития электрических систем и сетей производится с учетом точки системы, для которой оценивается надежность, и периода времени, на который ведется проектирование.
Если рассматривается электрическая система в целом, то основное внимание уделяется выбору рациональных резервов мощности, а для систем электроснабжения задача заключается
в обеспечении электроснабжения потребителей с рациональной степенью надежности.
При оценке надежности возможны два подхода. Первый заключается в определении минимума приведенных затрат с учетом математического ожидания ущербов от перерывов в электроснабжении и расходов, связанных с резервированием в электрической системе или сети. Очевидно, что с увеличением резерва Пред (например, резервной мощности на электростанциях, числа питающих линий и т. п.) ущерб У от перерывов в электроснабжении уменьшается, а затраты на резервирование Зрез увеличиваются (рис. 4.1,а). Оптимальной будет та величина резерва п0пт, при которой сумма Зрез+У минимальна. Нормирование надежности таким путем вызывается затруднениями, связанными с определением ущерба. Поэтому зависимости иногда строят не для одной какой-то величины удельного ущерба, а для его возможных предельных значений У и У". В результате получается некоторая зона п'—п" оптимальных значений показателя надежности.
Второй подход к оценке надежности основывается на установлении конкретных нормируемых критериев. Численные значения таких критериев устанавливаются на основе специальных экспериментальных исследовательских расчетов либо на основе прошлого опыта. Очевидно, что умеренное увеличение приведенных затрат на резервирование Зрез будет происходить лишь до некоторого определенного значения п' показателя надежности Лрез. Дальнейшее увеличение затрат уже не приведет к заметному увеличению показателя надежности. Тогда зона п'—п" может быть принята в качестве нормируемого показателя.
При рассмотрении электрической системы в целом за нормируемый показатель надежности принимают обычно величину резерва мощности в процентах от максимальной нагрузки энерго системы либо индекс надежности, где Э — энергия, необходимая потребителям для их нормальной работы в течение года; Эа — математическое ожидание не до отпуска энергии за год.
Если проектируется система электроснабжения какого-либо узла нагрузки, то обычно нормируют суммарную допустимую продолжительность отключений потребителей за год. При этом продолжительность отключений устанавливают в зависимости от категории потребителей.
При планировании развития энергосистемы на 10—20 лет, а также на 5—7 лет достоверность исходной информации невысокая. Поэтому здесь целесообразно ориентироваться на нормативные требования.
Для систем электроснабжения с потребителями I категории также должны приниматься нормативные требования надежности, т. е. должна обеспечиваться бесперебойность электроснабжения. В этом случае задача заключается в том, чтобы из ряда вариантов развития сети, обеспечивающих нормативные требования, выбрать вариант с наименьшими приведенными затратами.
Для схем электрических сетей, к которым подключаются потребители II и III категорий, более обоснованным является подход, при котором оптимальная степень надежности определяется на основе технико-экономических расчетов с учетом ущербов от перерывов в электроснабжении.
Рассмотрим основные технические характеристики, используемые для оценки надежности схем электрических сетей и их элементов.
Под частотой отказов (параметром потока отказов), или удельной повреждаемостью, понимают среднее количество отказов k-то элемента электрической системы за год:
где п — число однотипных элементов, подвергавшихся наблюдению; m — число отказов п элементов за Т лет.
Среднее время одного аварийного простоя (время восстановления) k-ro типа элемента сети, выраженное в долях года.
Вероятное время нахождения k-ro элемента сети в аварийном простое вычисляется по формуле [47]:
Для линий электропередачи обычно задается параметр Хк на 100 км линии. Тогда при длине /
Для сборных шин подстанций частота отказов вычисляется с учетом общего количества выключателей П\ъ и количества выключателей, присоединяемых к одному пролету шин П2в- для шин 110 кВ и выше я2в = 2; для шин 35 кВ и ниже п2в —- 3; Яш — удельная повреждаемость шин.
Для оценки надежности электрической сети необходимо знать также показатели плановых ремонтов сети: частоту плановых ремонтов (периодичность), (1/год) и среднюю продолжительность планового ремонта (время простоя) (1/год).
Количественные значения показателей надежности различных элементов электрических систем приведены в работе.