Расчет показателей надежности схемы электроснабжения. РУ 10 кВ ГПП-I секция. Схема замещения для П1

5. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

При расчете показателей надежности электроснабжения используются показатели надежности элементов, приведенные в таблице 1.2 [5]. Данные этой таблицы ориентировочны, а не являются усредненными показателями надежности оборудования. Принципиальная и расчётная схемы приведены в П1, П2 соответственно.

5.1. РУ 10 кВ ГПП-I секция

Произведем расчет показателей надежности электроснабжения потребителей, запитанных от I секции шин РУ 10 кВ.

 Расчёт для первого потребителя

Рис. 5.1. Схема замещения для П1

·  Элементы 1 и 2 - В 10 кВ.

ω _В10 = 0,015 год ^-1,  τ_В10 = 6 ч;                     

ω₁ = ω₂ = 0,015 год ^-1;

                 τ₁ = τ₂ = 6 ч.

·  Элементы 3 и 4 – КЛ 10 кВ.

ω_К10 = 0,1 год ^-1, τ _К10  = 25 ч;

l₃ = 0,8 км; ω₃  = 0,1 ^. 0,8 = 0,08 год ^-1;

l₄ = 1 км; ω₄  = 0,1 ^. 1=0,1 год ^-1;

·  Элемент 5 - РУ 10 кВ IV секция.

- отказ шин секции:

ω_ш10 = 0,001 год ^-1, N_пр  = 5; τ_ш10 = 5 ч;

ω_ш = ω_ш10 ∙N_пр = 0,001 ∙ 5 = 0,005 год ^-1

- отказ присоединений:

ω_пр  = 5 ∙ ω_В10  = 5 ∙ 0,015 = 0,075 год ^-1

Время восстановления присоединений  зависит от времени переключения       ,   то  есть  зависит  от  организации   работы   дежурно-оперативного персонала или оперативно-выездной бригады, определяется по    табл.4.3 [6]:

τ_пр = τ_пер = 0,2 ч

- отказ в срабатывании РЗ отходящих КЛ 10 кВ определяется по формуле (5.1):

                                   (5.1)

где = 1,235 км, = 0,1 год ^-1, = 0,02;

 - коэффициент увеличения числа требований на срабатывание за счет    учета неустойчивых отказов, ;

 - ориентировочное значение вероятности несрабатывания схем релейной  защиты, определяется по табл.4.1[6], .

ω _{рз отх1} = 0,1 ∙ 1,235 ∙ 0,02 = 0,00247 год ^-1

τ_отх1 = τ_пер = 0,2 ч

τ ₅ = 0,0825 ^-1(0,005 ∙5 + 0,075 ∙ 0,2 + 0,00247 ∙ 0,2) = 0,49 ч

·  Элемент 6 -  РУ 10 кВ III секция.

- отказ шин секции:

ω_ш10 = 0,001 год ^-1, N_пр = 5; τ_ш10 = 5 ч;

ω_ш = ω_ш10 ∙N_пр = 0,001 ∙ 5 = 0,005 год ^-1

- отказ присоединений:

ω_пр = 4 ∙ ω_В10  = 4 ∙ 0,015 = 0,06 год ^-1

τ_пр = τ_пер =0,2 ч

- отказ в срабатывании РЗ отходящих КЛ 10 кВ:

lкл∑₁₀  = 0,775 км, ω_к10  = 0,1 год ^-1, q_рз10 = 0,02;

ω_{рз отх2} = 0,1 ^. 0,775 ^. 0,02 = 0,00155 год ^-1;

τ_отх2 = τ_пер = 0,2 ч

τ ₆ =0,067 ^-1(0,005 ∙5 + 0,06 ∙ 0,2 + 0,00155 ∙ 0,2) = 0,56 ч

·  Элемент 7 – АВР на секционном выключателе.

- вероятность несрабатывания РЗ линий при напряжении 10 кВ:

q_РЗ10 = 0,02;

  - вероятность несрабатывания АВР при напряжении 10 кВ:

q_АВР10 = 0,022;

    τ _АВР = 0,2

ω_раб = ω₂ + ω₄ + ω₅ + ω₆ = 0,015 + 0,1 + 0,082 + 0,067 = 0,26 год ^-1;

ω₇ = ω_АВР = ω_раб ^. (q_РЗ10 + q_АВР10) = 0,26 ^. (0,02+0,022) = 0,01 год ^-1;

τ ₇ = ω₇^-1. (ω_АВР ^. τ _АВР) = 0,01^{-1 .} 0,01  ^. 0,2= 0,2 ч

·  Элементы 8 - РУ 10 кВ II секция.

- отказ шин секции:

ω_ш10 = 0,001 год ^-1, N_пр = 6; τ_ш10 = 5 ч;

ω_ш = ω_ш10 ∙N_пр=0,001 ∙ 6 = 0,006 год ^-1

- отказ присоединений:

ω_пр = 5 ∙ ω_В10 = 5 ∙ 0,015 = 0,075 год ^-1

τ_пр = τ_пер = 0,2 ч

- отказ в срабатывании РЗ отходящих КЛ 10 кВ:

lкл∑₁₀ = 0,28 км, ω_к10 = 0,1 год ^-1, q_рз10 = 0,02;

ω_{рз отх3} = 0,1 ^. 0,28 ^. 0,02 = 0,00056 год ^-1;

τ_отх3 = τ_пер = 0,2 ч

ω₈ = ω_ш + ω_пр + ω_{рз отх3} = 0,006 + 0,075 + 0,00056 = 0,0816 год ^-1

τ₈ = ω₈^-1 ∙( ω_ш τ_ш + ω_пр τ_пр + ω _{рз отх3} τ _отх3)

τ ₈ = 0,0816 ^-1( 0,006 ∙5+ 0,075 ∙0,2 + 0,00056 ∙0,2) =0,55 ч

·  Элемент 9 – РУ  10 кВ I секция.

- отказ шин секции:

ω_ш10 = 0,001 год ^-1, N_пр = 5; τ_ш = 5 ч;

ω_ш = ω_ш10 ∙N_пр = 0,001 ∙ 5 = 0,005 год ^-1

- отказ присоединений:

ω_пр = 5 ∙ ω_в10= 5 ∙ 0,015 = 0,075 год ^-1

τ_пр = τ_пер =0,2 ч

- отказ в срабатывании РЗ отходящих КЛ 10 кВ:

lкл∑₁₀  = 0,921 км, ω_к10 = 0,1 год ^-1, q_рз10 = 0,02;

ω_{рз отх4} = 0,1 ^. 0,921 ^. 0,02 = 0,0018 год ^-1;

τ_отх9 = τ_пер = 0,2 ч

ω₉ = ω_ш + ω_пр + ω_{рз отх9} = 0,005 + 0,075 + 0,0018 = 0,0818 год ^-1

τ₉  = ω₉^-1 ∙ ( ω_ш τ_ш + ω_пр τ_пр + ω _{рз отх9} τ _отх9)

τ ₉ = 0,0818 ^{-1 .} ( 0,005 ∙5+ 0,075 ∙ 0,2 + 0,0018 ∙ 0,2) = 0,49 ч

·  Элементы 10, 11, 12, 13 – КЛ 10 кВ.

ω_К10 = 0,1 год ^-1,  τ _К10 = 25 ч;

l₁₀ = 0,05 км; ω₁₀ = 0,1 ^. 0,05 = 0,005 год ^-1;

l₁₁ = 0,06 км; ω₁₁ = 0,1  ^. 0,06 = 0,006 год ^-1;

l₁₂ = l₁₃ = 0,075 км; ω₁₂ = ω13 = 0,1 ^. 0,075 = 0,0075 год ^-1;

τ₁₀ = τ₁₁ = τ₁₂ = τ₁₃ = 25 ч.

·  Элемент 14 – трансформатор 10/0,4 кВ.

ω ₁₄ = ω_Т10 = 0,035 год ^-1, τ₁₄ = τ_Т10 = 8 ч;

Далее выполняется поэтапное эквивалентирование последовательно и параллельно соединённых элементов.

ω_1-3 = ω₁ + ω₃ = 0,015 + 0,08 = 0,095 год ^-1

τ_1-3  = ω_1-3^-1 ∙( ω₁ τ₁ + ω₃ τ₃ ) = 0,095 ^{-1 .} (0,015∙6 + 0,08 ∙25) = 22 ч

ω_2-8 = ω₂ + ω₄ + ω₅ + ω₆ + ω₇ + ω₈ = 0,015 + 0,1 + 0,083 + 0,067 + 0,01 + 0,082 =

= 0,356 год ^-1

τ_2-8 = ω_2-8^-1 ∙( ω₂ τ₂ + ω₄ τ₄ + ω₅ τ₅ + ω₆ τ₆ +ω₇ τ₇ + ω₈ τ₈) = 0,356 ^-1(0,015∙6 + 0,1^.                      ∙25 + 0,083 ∙ 0,49 + 0,067 ^. 0,56 + 0,01 ^. 0,2 + 0,082 ^. 0,55) = 7,62 ч

ω_10-12 = ω₁₀ + ω₁₂ = 0,005 + 0,0075 = 0,0125 год ^-1

τ_10-12 = ω_10-12^-1 ∙( ω₁₀ τ₁₀ + ω₁₂ τ₁₂ ) = 0,0125^{-1 .} (0,005 ^. 25 + 0,0075 ^. 25) = 25 ч

В результате преобразований схема приводится к схеме показанной на рисунке 5.2.

Рис. 5.2. Преобразованная схема замещения