Методы оптимизации схем распределительных устройств с учетом надежности: Методическое руководство к курсовому и дипломному проектированию и практическим занятиям, страница 8

Таблица 2

, кВ	500	330	220	110
, км	400	250	150	80
, км	40	25	10	5
, шт	10	10	15	13

 и  – число операций выключателем для вывода ремонт соответственно линий и трансформаторов блоков или трансформаторов связи. Значение  может быть определено по выражению:

,                                       (28)

где  — длина реальной линии;  – число операций выключателем при выведении линии в ремонт. В схемах РУ с подключением линий через два выключателя  = 4, так как при выведении в ремонт линии, отключают прилегающие к ней выключатели, затем отключают линейный разъединитель и включают выключатели; после окончания ремонта ЛЭП снова отключают выключатели, включают линейный разъединитель и включают выключатели. В схемах РУ с одним выключателем на цепь  = 2. Значение  для трансформаторов блоков зависит от наличия или отсутствия выключателя в цепи генератора. Если
в блоке установлен выключатель на генераторном напряжении, то именно он и используется при выведении в аварийный ремонт блока, так как при отказах в технологической части защита отключает именно генераторный выключатель. Повышающий трансформатор остается включенным на все время ремонта тепломеханической части блока, так как от него питается трансформатор собственных нужд. Таким образом, при вынужденных (аварийных) остановах выключатель на стороне высшего напряжения не отключается. Трансформаторы (автотрансформаторы) на напряжения 35 кВ и выше выводятся в плановые ремонты 6 раз в год [4]. В операциях по выведению трансформаторов в ремонт высоковольтные выключатели участвуют и это следует учесть. Если в цепи блока отсутствует генераторный выключатель (что можно встретить только на «старых» электростанциях), защита при отказах в технологической части отключает высоковольтный выключатель (выключатели). В этих случаях  подсчитывается умножением числа вынужденных остановов блока и плюс число плановых остановов трансформатора блока на число операций выключателем . Числом аварийных отключений выключателями, установленными в цепи трансформаторов связи можно пренебречь, так как число аварийных отключений (частота отказов 0.01…0.07 1/год) невелики. По тем же соображениям можно пренебречь и числом операций выключателями при выводе в ремонт секций сборных шин.

Вторая особенность. Не учитываются неустойчивые КЗ на ЛЭП, так как эти КЗ (по мнению автора метода) не приводят к отключению блоков и недоотпуску электроэнергии блоками станции.

Третья особенность. Не учитывается каскадное развитие аварии.

Четвертая особенность. Данный метод применим только для схем РУ с воздушными выключателями, так как математическая модель надежности разработана для воздушных выключателей.

Рассмотрим основные положения этого метода на примерах.

4.2. Оценка надежности распредустройства

с тремя выключателями на две цепи

Рассчитаем показатели надежности РУ по рис. 2.

Первый этап расчета – подсчет числа операций каждым выключателем.

Для ЛЭП длиной 400 км число отключений для поучастковых ремонтов составит  =, т. е. 10 отключений в год. А число операций отключение–включение (О-В) ЛЭП каждым выключателем, соединяющим каждую ЛЭП со сборными шинами (группа выключателей В1 – № 2, 3, 9, 12) и с блоками (В2 — № 5, 6, 7, 8) будет равно  = 10 × 4 = 40. Так как в цепи каждого блока установлены генераторные выключатели, то число операций О-В каждым выключателем, соединяющим блок со сборными шинами (В3 – № 1, 4, 10, 11) и блок с ЛЭП (В2 - № 5, 6, 7, 8) будет равно 4 = 6 × 4 = 24. Группа выключателей В2 участвует в операциях О-В при выведении в ремонт как ЛЭП, так и блоков.

Второй этап расчета — определение по формуле (2) частотыотказов каждого выключателя. В соответствии с таблицей 1:
 = 10 и  = 400 км.

Приведенную частоту отказов выключателей группы В1 подсчитывать не имеет смысла, так как они не прилегают непосредственно к блокам.

Приведенная частота отказов каждого из выключателей группы В2 равна

w_В2, 1/год.

Приведенная частота отказов каждого из выключателей группы В3 равна w_В3, 1/год.

Третий этап расчета – подсчет вероятного суммарного количества отключений блоков за год из-за отказов выключателей РУ-500 .

Это значение равно сумме частот отказов всех выключателей данного распределительного устройства, примыкающих к трансформаторам блоков. Таковыми выключателями являются выключатели групп В2 и В3:

w_å= 4 х w_В2 + 4 х w_В3 = 4 х 0.2018 + 4 х 0.08 = 1.1272 1/год.

Четвертый этап расчета – определение математического ожидания времени простоя блоков из-за ненадежности выключателей.

Для восстановления работы блока, отключившегося из-за повреждения одного из выключателей, которыми он присоединен к схеме РУ, необходимо отсоединить поврежденный выключатель разъединителями от схемы РУ. В данном примере это время можно принять равным 0,5 часа (см. гл. 2). Еще 0,5 часа потребуется для пуска отключившегося блока из «горячего» состояния и для набора им номинальной нагрузки. Таким образом, длительность единичного простоя (DТ₁) блока при отказе выключателя в РУ может быть принята 1 ч, если в этом режиме блок сможет выдавать свою мощность в систему.

Если отказ одного выключателя, например, пятого, произошел во время ремонта другого, например, девятого, блок 1 не может быть присоединен схеме РУ, пока не будет отремонтирован один из названных выключателей.

Длительность дополнительного простоя (DТ₂) блока в этом случае можно определить (в первом приближении, а более точно было показано в гл. 3) по следующей формуле: DТ₂ = w_å, ч/год, где  = 2 × 175.2: 8760 = 0,04 о.е..

Суммарное время простоя всех блоков в этих двух режимах составит:

DТ_å = DТ₁ + DТ₂ = w_å (DТ₁ + DТ₂ ) =

= 1,1272 (1 + 87,6 х 0,04) = 5,077 ч/год.