Методические указания к изучению дисциплины "Надежность систем электроснабжения", страница 7

5         1QS          15       2QS

6         1QK         16       2QK

7         1T            17       2T

8         РЗ1T        18       РЗ2T

9         2QF          19       4QF

10       2Ш

21       АВР         20       4Ш

22       5QF                   А

Рис.18


3.  Определяем показатели надежности последовательно соединенных элементов 1¸10, 21¸22.

Частота отказов

.

Среднее время безотказной работы

.

Среднее время восстановления

ч.


Частота преднамеренных отключений

.

Среднее время технического обслуживания

ч.

4.  Определяем показатели надежности последовательно соединенных элементов 11¸19.

Частота отказов

.

Среднее время безотказной работы

.

Среднее время восстановления

ч.

Среднее время преднамеренных отключений

.

Среднее время технического обслуживания

ч.

5.  Заменяем исходную схему замещения СЭС эквивалентной (рис.19).


24

20              А

23

                            4Ш

Рис.19.


6.  Заменяем элементы 23 и 24 одним эквивалентным элементом 25.


,

где      ;

;

;

ч;

ч;

ч;

ч.

7.  Заменяем схему замещения СЭС на рис.19 эквивалентной (рис.20).


25           20          А

Рис.20


8.  Определяем показатели надежности СЭС на шинах 4Ш (см. рис.17).

Частота отказов структуры:


.

Среднее время безотказной работы

.

Среднее время восстановления

ч.

Среднее время технического обслуживания структуры:

ч.

14. Выбор схем электроснабжения с учетом

ущерба от перерывов электроснабжения

Электроснабжение промышленных предприятий, их цехов и участков может осуществляться с применением различных схем. К исполнению принимается схема, обеспечивающая минимум приведенных затрат. Для вариантов систем электроснабжения, имеющих различную надежность приведенные затраты вычисляются по формуле:

, (52)


где  Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат;

Еа - нормативный коэффициент амортизационных отчислений;

Ет.р. - нормативный коэффициент отчислений на текущий ремонт и обслуживание;

К - капитальные вложения, руб.;

Сп - стоимость потерь электроэнергии, руб.

При различной надежности вариантов необходимо учитывать ущерб от перерывов электроснабжения, вызываемых отказами и техническими обслуживаниями отдельных элементов. В этом случае приведенные затраты для каждого из сравниваемых вариантов вычисляют по формуле:

, (53)


где  У - ожидаемый годовой ущерб, определяемый уровнем надежности рассматриваемого варианта.

Согласно “Методике определения величины ущерба потребителя от перерывов электроснабжения” ущерб определяется по формуле:

,

где  Упр - прямой ущерб из-за простоя рабочих, брака продукции, порчи сырья и материалов, поломки основного оборудования и сокращения срока его службы;

Удоп - дополнительный ущерб из-за недовыпуска продукции или затраты, необходимые для компенсации этого недовыпуска.

В условиях горной промышленности приближенная оценка ущерба от простоя из-за перерывов электроснабжения производится, исходя из технологического или энергетического принципов. В первом случае величина ущерба в рублях определяется по формуле:

, (54)


где: С/п - условно-постоянная составляющая себестоимости единицы продукции, руб/т (руб/м3);

П - прибыль, приходящаяся на единицу продукции, руб/т (руб/м3);

Тпр - время простоя в часах за год;

Dt - среднее время на организацию технологического процесса после восстановления электроснабжения;

n - количество перерывов электроснабжения в год;

Q - часовая производительность, т/ч (м3/ч).

Ущерб от простоя из-за перерывов электроснабжения с использованием энергетического принципа определяется по формуле:

, (55)


где  У1 - удельный ущерб от внезапных перерывов электроснабжения, руб/кВт´ч;

У2 - удельный ущерб от перерывов, связанных с преднамеренным отключением (техническим обслуживанием) элементов СЭС, руб/кВтч;

wс - частота отказов структуры, год-1;

tс - среднее время восстановления структуры, ч;

nс - частота преднамеренных отключений структуры, год-1;

hс - среднее время одного технического обслуживания структуры, ч;

W - потребляемая структурой электроэнергия, кВт´ч за год;

Тг - число часов работы предприятия, цеха, участка за год.

Удельные ущербы определяются из нормативных документов, составленных с использованием результатов статистических исследований. Удельные ущербы для горной промышленности приведены в таблице 6.

Таблица 6

Удельные ущербы от перерывов электроснабжения

и недоотпуска электроэнергии (у.е./т)

Потребители

Внезапные перерывы длительностью

Перерывы с предупреждением

Дли-тельные

до 3-х часов

3 и более часов

в течение суток

за сутки и более

перерывы

Добыча угля

открытым способом

подземным способом

Горнорудная

промышленность

Цветная металлургия

Промышленность

стройматериалов

Нефтедобыча

0,23

0,09

0,18

0,12

0,30

1,00

0,14

0,05

0,11

0,11

0,17

0,47

0,11

0,05

0,05

0,04

0,13

0,21

0,09

0,10

0,04

0,04

0,09

0,10

0,14

0,14

0,07

0,07

0,12

0,26

Примечание: у.е. - условная единица, соответствующая 1 USD.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Дайте определение понятия “надежность системы электроснабжения”?

2.  Перечислите понятия, используемые при оценке надежности системы электроснабжения (СЭС)?

3.  Дайте определение понятия “безотказность”?

4.  Дайте определение понятия “долговечность”?

5.  Дайте определение понятия “ремонтопригодность”?

6.  Перечислите состояния, в которых могут находится объекты СЭС?

7.  В чем различие внезапного и постепенного отказов?