Смекни!
smekni.com

Расчёт и оценка надёжности электрических сетей (стр. 1 из 2)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Амурский государственный университет»

(ГОУВПО «АмГУ»)

Кафедра энергетики

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

на тему: "Расчёт и оценка надёжности электрических сетей"

по дисциплине "Надежность электроэнергетических систем и сетей"

Благовещенск 2006


Задание 1

Рассчитать надёжность схемы внутреннего электроснабжения насосной станции двумя методами.


1) Определим расчётные случаи по надёжности, предварительно составив расчётную схему для рассматриваемой сети (рис. 2). Разъединители учитываем в модели выключателя.


В данной сети расчётными будут являться случаи: полное погашение подстанции и потеря трансформатора.

2) Определим показатели надёжности каждого элемента.

Таблица 1-Показатели надёжности элементов сети

Элементы
, 1/год
Тв, ч
, 1/год
Тр, ч акз ао.п.
Выключатели 0,009 20 0,14 8 0,005 0,003
Разъединители 0,01 7 0,166 3,7 - -
Шины 0,03 7 0,166 5 - -
Силовые трансформаторы 0,014 70 0,75 28 - -
Трансформаторы 0,016 50 0,25 6 - -
Кабельная линия 0,075 16 1 2 - -
Насосы 1,2 МВт 0,1 90 0,25 164 - -
4 МВт 0,2 140 0,25 384 - -

Релейные защиты, отключающие выключатели расчётной схемы:

- для ВЛ-10: дистанционная ПЗ 2, т. к. не имеем данных для токовой трёхступенчатой защиты;

- для СТ: дифференциальная и газовая защиты;

- на схеме «мостик» со стороны 10 кВ введено АВР;

- шины 10 кВ защищены дифференциальной защитой шин.

Укажем показатели надёжности для релейных защит в таблице 2.

Таблица 2 – Показатели надёжности для выделенных защит

Релейная защита q
Дистанционная ПЗ2 0,018
ДЗТ 0,0044
Газовая защита 0,00525
ДЗШ 0,0096

3) Составляем схему замещения согласно правилам:

1 Нерезервируемые элементы соединяются последовательно;

2 Резервируемые элементы соединяются параллельно.

Укажем варианты схемы в соответствии с расчётными случаями, найденными ранее:

Первый вариант – полное погашение подстанции.


Второй вариант – потеря трансформатора (частичное ограничение мощности).



4) Рассмотрим первый вариант.

Находим вероятности отказа для различных элементов:

Выключатели:

,

где акз – относительная частота отказа выключателя при отключении КЗ;

а – коэффициент, учитывающий наличие (а = 1), отсутствие АПВ (а = 0);

КАПВ – коэффициент успешного действия АПВ;

qi – вероятность отказа смежных элементов;

аоп – частота отказов при оперативном отключении;

Nоп число оперативных отключений:

;

Топ – время оперативных переключений. Принимаем его равным 1 часу.

Разъединители:

Шины:


Силовые трансформаторы:

Трансформаторы:

Кабельная линия:

Насосы:

Эквивалентирование схемы показано в приложении А.

Как видно из него, qэкв = 0,0087, pэкв = 0,91.

Вероятность отказа схемы с учетом средств автоматики рассмотрим для участка схемы, показанного на рисунке 5.



Вероятность отказа рассчитываем по формуле полной вероятности:

где

- условная вероятность отказа системы, при отсутствии отка-

зов средств автоматики или qэкв;

- условная вероятность при условии неуспешного автоматического отключения повреждённого элемента и отсутствии отказа во включении резервного,

= 0,5;

- условная вероятность при условии успешного автоматического отключения повреждённого элемента и отказа во включении резервного
=0,5;

- условная вероятность при условии неуспешного автоматического отключения повреждённого элемента и отказа во включении резервного
= 0,5;

– вероятность безотказной работы при автоматическом отключении поврежденного элемента;

– вероятность безотказной работы при автоматическом включении резервного элемента;

q(A1) – вероятность отказа работы при автоматическом отключении поврежденного элемента

;

q(A2) – вероятность отказа работы при автоматическом включении резервного элемента;

Получаем вероятность отказа схемы с учетом РЗиА:


Задание 2

Записать систему дифференциальных уравнений на основе графа перехода из состояния в состояние для трёх параллельно соединённых элементов и показать чему равны стационарные КГ, КП.


Решение:

Сэквивалентируем элементы во второй и третьей ветвях до одного элемента (рис. 7). На этом же рисунке покажем все возможные состояния, в которых могут находиться элементы схемы (р – работа, о – отказ).



Составим граф перехода со всеми возможными переходами из одного состояния в другое (рис. 8). Интенсивность восстановления μ на рисунке не показываем для того, чтобы его не загромождать. μ будут иметь обратные направления по отношению к параметру потока отказов ω, индекс у них будет тот же, что и у ω.


Система дифференциальных уравнений для полученного графа будет иметь вид:

Для стационарного состояния эта система имеет следующее решение: