в системах електропостачання

Розглянемо приклади розрахунку надійності в системах електропостачання (СЕП):

Маючи схему ділянки електричної мережі, яка складається з:

а) схема однолінійна:

1 – ВЛ 110кВ

2 – ОД відділювач

3 – КЗ короткозамикач

4 – Т трансформатор

5 – QF вимикач

6 – СШ секція шин

б)структурно-логічна схема:

N	Назви	ω	Тв,ч
	ВЛ 110кВ	0,07
	ОД(QS)110кВ	0,017	29,4
	КЗ(QK)110кВ	0,013
	Трансформатор 110/6кВ	0,0046	56,5
	Вимикач 6кВ(QF)	0,006
	Секція шин (СШ) 6кВ	0,028

При переводі річного фонду часу в години використовується коефіцієнт 8760.

В зв’язку з вказаними у формулі , а якщо в (год^-1), то її треба помножити на (8760)^(1-m)

Відмова РУ мрже відбутися в наступних випадках:

1. Відмова шин РУ (приєднань)

- удільна інтенсивність відмови на одне приєднання

2. Відмова включення або РЗА (релейний захист і автомат) приєднання.

Приклад: визначити показники надійності схеми для живлення навантаження по КЛ або ВЛ.

Надійність вимикачів і РУ знехтувати.

Приклад 1: (послідовне з’єднання елементів).

Розраховувати надійність батареї із 10 конденсаторів, вважаючи, що при пробої одного із них, батарея виходить із ладу, тобто спостерігається відмова. Інтенсивність відмови для конденсаторів λ=0,01 1/год; інтенсивність відмова батарей

Вірогідність безвідмовної роботи на протязі року

Вірогідність відмови

Розглянемо тепер батарею в комплекті з плавким запобіжником (λпл= 0,24).

Інтенсивність відмови комплекту:

λк=λб+λпл=0,1+0,024=0,124

звідки:

;

.

Приклад 2: (паралельне з’єднання елементів)

Два однакових елементів, працюючих паралельно, кожний з параметром потоку відмов ω=0,0005 1/ч

Вірогідність безвідмовної роботи кожного елемента для 200 часової роботи рівна:

Знайдемо, наскільки підвищиться надійність при паралельному постійному приєднанні другого такого ж елемента:

Вірогідність відмови:

,

тоді вірогідність того, що відмова не більше ніж елемент

,

тобто надійність підвищилася з 90% до 99,9%.

Середня нароботка на відмову групи із двох паралельних елементів:

,

в той час як для кожного із них:

.

Питання для самоконтролю.

1. Дайте визначення поняття надійності.

2. Дайте визначення основним показникам надійності.

3. Що уявляє собою алгоритм розрахунку надійності для структури з послідовним з’єднанням елементів?

4. Що уявляє собою алгоритм розрахунку надійності для структури з параллельним з’єднанням елементів?

Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні засвоїти основи розрахунків показників надійності СЕП, які визначають економічну ефективність функціонування як самої СЕП, так і обслуговуванних нею технологічних процесів.

ЛЕКЦІЯ № 12. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ (ТЕР) В СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ.

Актуальність: При багатоваріантності задач побудови і розрахунку елементів СЕП виникає необхідність в проведенні ТЕР для обґрунтування прийнятих рішень.

План:

1. Методика ТЕР в енергетиці.

Питання для самоконтролю.

Методика ТЕР в енергетиці.

При розрахунках і проектуванні СЕП використовують спеціальні керуючі вказівки для ТЕР.

В якості критерію оптимальності даного варіанта приймається мінімум приведених витрат, які в загальному випадку представляють собою суму 3-х складових:

, (1)

де: Ен – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень Ен=0,12

К – кап. витрати за даним варіантом, вони складаються: із вартості

обладнання; будівельної частини і монтажні роботи.

Кап.- витрати, як правило, визначають за збільшеними показниками

вартості, які визначаються за довідником.

(с)

И – експлуатаційне щорічні витрати на установку електропостачання

И=Иа+Им+Ир+Ие

С=Са+См+Ср+Се, (2) де:

Са – щорічні амортизаційні відрахування на їх реновацію.

См – річні витрати на матеріали необхідні при експлуатації СЕП.

Ср – річні витрати на робочу силу, необхідну для бослуовування і потоного

ремонту.

Се – вартість втрат електроенергії в елементах СЕП.

Зазвичай складові виразу (2) даються в долях К (кап. витрат), зокрема:

Са=Еа· К,

де: Еа – коефіцієнт відрахування на амортизацію (реновацію).

Оскільки сума наступних двох складових (См+Ср), як правило, значно менше ніж Са:

Са» (См+Ср),

тому ця сума позначається:

Ст.р.=(См+Ср),

де: Ст.р. – витрати (річні) експлуатаційні (витрати) на поточний ремонт і обслуговування СЕП і тоді:

Ст.р.=Ет.р. ·К,

де: Ет.р. – коефіцієнт відрахування на обслуговування і поточний ремонт.

Значення Еа і Ет.р. вказані в методиці і для довідки мають наступні значення (приведенні в в.о.)

З урахуванням приведеного, виразу (1) може бути записано в такій формі:

, (3)

Елемент СЕП	Значення
Еа	Ет.р.	Е
1. РУ 35 – 110 кВ	0,084	0,01
2. РУ 6 – 10 кВ	0,063	0,1
3. БСК (компенсатори)	0,075	0,008
4. КЛ (кабельна лінія в каналах)	0,03	0,015
5. ВЛ до 10кВ	0,066	0,01
6. ВЛ 35 – 100кВ	0,053	0,01
7. електродвигун до 100кВ	0,102	0,017
8. електродвигун вище 100кВ	0,074	0,01

Се= Се.уд. · Wе.л · t

. Се.уд. – вартість 1кВт · ч;

Wел. – втрата потужності;

У – щорічні економічні втрати від порушень електропостачання.

Втрата в загальному випадку представляє собою суму:

У=Упр+Укосв

Упр – прямі втрати, обумовленні самим фактом порушення електропостачання.

Укосв – непрямі втрати, які залежить від часу перерви електропостачання

Укосв=Уо · Тг, де

Уо – удільні непрямі втрати, тобто вартість одної години простою.

Тг – число годин простою в рік від порушення електропостачання.

Тг=ωс · Твс.

При ТЕР для мереж, які містять мобільні електроустановки (шахти, кар’єри і т.д.) методика основана на розрахунку приведених витрат непридатна, оскільки тимчасові мережі на мають амортизаційних відчислень і не мають балансової вартості.

У зв’язку з цим розрахунок (ТЕР) проводять за виразом аналогічному виразу (3), де перший член виражається:

Ср=Сс · Тал,

де: Сс – витрати на спорудження СЕП,

Тал – строк служби відповідного елемента СЕП.

Питання для самоконтролю.

1. Який показник приймається в якості критерію оптимальності для порівняння варіантів при проведенні ТЕР для обґрунтування прийнятих рішень?

2. Які особливості потрібно враховувати при ТЕР для мереж, які містять мобільні електроустановки (шахти, кар’єри і т.д.)?

Висновки: В результаті вивчення матеріалу студенти повинні засвоїти

основи вибору та обґрунтування оптимальніх рішень багатоваріантних задач побудови і розрахунку елементів СЕП за допомогою проведення ТЕР.

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Блок В.М. электрические сети и системы. – М.: Высш.шк., 1986.

2. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Пособие по курсовому и дипломному проектированиюдля студентов электроенергетических специальностей вузов. Под ред. В.М.Блок. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

4. Электроенергетические системы в примерах ииллюстрациях. Под ред. В.А. Веникова. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

5. Петренко Л.И. Электрические сети: Сборник задач. – М.: Высш.шк., 1985.

6. Справочник по проектированию электроенергетических систем. Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

7. Колесниченко Б.В., Петренко Л.И. Расчеты электрических сетей на програмируемых микрокалькуляторах. – К.: Вища шк. 1988.

8. Зырянов В.В., Козырский В.В., Демиденко В.Ф. Электротехнические расчеты на програмируемых микрокалькуляторах. – К.: Техніка, 1989.

9. Поскелов Г.Е. Электрические системы и сети. Проектирование. – Минск: ВШ, 1988.

10. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

11. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

12. Сравочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1991.

13. Надежность систем электроснабжения. Зорин В.В., Тисленко В.В., Клеппель Ф., Адлер Г. – К.: Вища школа, 1984.

14. Геворкян Г.Х., тСеменов В.Н. Электротехнические расчеты на языке Бейсик. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

15. Шестеренко В.Є. Системи електроспоживання та електропостачання промислових підприємств. Підручник. – Вінниця: Нова книга, 2004. – 656 с.

Конспект лекцій по дисципліни „Електричні системи та мережі ” для студентів спеціальності 6.090600 «Електротехнічні системи електроспоживання» усіх форм навчання

Укладач: ст. викладач Р.О. Пархоменко

Реєстраційний № _____________

Підписано до друку ___________ 200_ р.

Формат __А5_________

Обсяг _____98______ стор.

Тираж ___________ прим.

Видавничий центр КТУ, вул. ХХІІ партз'їзду, 11,

м. Кривий Ріг