ОЦЕНКА ЖИВУЧЕСТИ ГЛАВНЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЙ, СНАБЖАЮЩИХ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
Г.В. Зубенко, студент 5-го курса; В.В. Якимишина, ассистент
Сборник
докладов Всеукраинской студенческой научно - технической
конференции "Электротехнические и электромеханические системы",
г.
Севастополь, 17 - 20 апреля 2006 г.
В энергетике под живучестью понимается свойство объекта противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей [1].
Аварийное отключение главной понизительной подстанции (ГПП) может привести к наиболее крупным авариям в том случае, если ГПП (рис.1) снабжает электроэнергией предприятия тяжелой промышленности (металлургическая, химическая, угольная и т.д.).
ГПП выходит из строя (происходит возгорание изоляции оборудования) при совпадении в пространстве и времени трех случайных событий: короткое замыкание (КЗ) на шинах 6-10 кВ; отказ в срабатывании вводного КРУ-10 кВ; отказ в срабатывании вводного КРУ (220-110 кВ) [2].
Считаем, что токовая защита на коммутационном аппарате "4" не чувствительна к токам КЗ на шинах подстанции 10 кВ.
Живучесть подстанции будет обеспечена, если вероятность возгорания изоляции электрооборудования от КЗ на шинах 10 кВ будет меньше или равно значению нормируемого ГОСТ 12.1.004-91, т.е. F(8760) < 1*10-6.
В том случае, если: интервалы времени между появлениями КЗ на шинах 10 кВ подстанции; длительность существования КЗ; интервалы времени между отказами в системе отключения вводного КРУ-10 кВ; длительность нахождения системы отключения вводного КРУ-10 кВ в необнаруженном отказавшем состоянии; интервал времени между отказами системы отключения вводного КРУ под номером 3 (см. рис.1); длительность нахождения системы отключения КРУ под номером 3 в необнаруженном отказавшем состоянии не противоречат экспоненциальным функциям распределения вероятностей с соответствующими параметрами, то живучесть подстанции определяется с помощью системы линейных дифференциальных уравнений вида:
(1)
Система уравнений (1) решается численным методом с помощью ЭВМ, при
начальных условиях: Р1(0) = 1; Р2(0) = Р3(0) =
… = Р7(0) = 0.
F(t) = P7(t),
где 
i
=
1,2,3; 
–
средний интервал времени между появлением КЗ на
шинах 10 кВ подстанции; d1
– средняя длительность
существования КЗ; 
– средний
интервал времени между отказами
системы отключения вводного КРУ под номером "2"; d2
– среднее
время нахождения КРУ под номером "2" в необнаруженном отказавшем
состоянии; 
–
средний интервал времени между отказами системы
отключения КРУ под номером "3"; d3
– средняя длительность
нахождения КРУ под номером "3" в необнаруженном отказавшем состоянии.
Отказавшее состояние системы отключения КРУ обнаруживается только в результате профилактики, которая проводится с интервалом времени
, где j = 2,3.
Параметр потока восстановления работоспособности КРУ находим пользуясь [2]:
Зная параметры
можно оценить живучесть ГПП.
1. Надежность систем энергетики. Терминология. М.: Наука, 1980, вып. 95.– 44с.
2. Ковалев А.П., Шевченко А.В., Белоусенко И.В. Оценка пожарной опасности передвижных трансформаторных подстанций 110/35/6 кВ //Промышленная энергетика, 1991. – №6. – с.28 - 31.
В энергетике под живучестью понимается свойство объекта противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей [1].
Аварийное отключение главной понизительной подстанции (ГПП) может привести к наиболее крупным авариям в том случае, если ГПП (рис.1) снабжает электроэнергией предприятия тяжелой промышленности (металлургическая, химическая, угольная и т.д.).
Рисунок 1
– Главная понизительная подстанция
ГПП выходит из строя (происходит возгорание изоляции оборудования) при совпадении в пространстве и времени трех случайных событий: короткое замыкание (КЗ) на шинах 6-10 кВ; отказ в срабатывании вводного КРУ-10 кВ; отказ в срабатывании вводного КРУ (220-110 кВ) [2].
Считаем, что токовая защита на коммутационном аппарате "4" не чувствительна к токам КЗ на шинах подстанции 10 кВ.
Живучесть подстанции будет обеспечена, если вероятность возгорания изоляции электрооборудования от КЗ на шинах 10 кВ будет меньше или равно значению нормируемого ГОСТ 12.1.004-91, т.е. F(8760) < 1*10-6.
В том случае, если: интервалы времени между появлениями КЗ на шинах 10 кВ подстанции; длительность существования КЗ; интервалы времени между отказами в системе отключения вводного КРУ-10 кВ; длительность нахождения системы отключения вводного КРУ-10 кВ в необнаруженном отказавшем состоянии; интервал времени между отказами системы отключения вводного КРУ под номером 3 (см. рис.1); длительность нахождения системы отключения КРУ под номером 3 в необнаруженном отказавшем состоянии не противоречат экспоненциальным функциям распределения вероятностей с соответствующими параметрами, то живучесть подстанции определяется с помощью системы линейных дифференциальных уравнений вида:
(1)F(t) = P7(t),
i
=
1,2,3; –
средний интервал времени между появлением КЗ на
шинах 10 кВ подстанции; d1
– средняя длительность
существования КЗ;
– средний
интервал времени между отказами
системы отключения вводного КРУ под номером "2"; d2
– среднее
время нахождения КРУ под номером "2" в необнаруженном отказавшем
состоянии; –
средний интервал времени между отказами системы
отключения КРУ под номером "3"; d3
– средняя длительность
нахождения КРУ под номером "3" в необнаруженном отказавшем состоянии. Отказавшее состояние системы отключения КРУ обнаруживается только в результате профилактики, которая проводится с интервалом времени
, где j = 2,3. Параметр потока восстановления работоспособности КРУ находим пользуясь [2]:
Зная параметры
можно оценить живучесть ГПП. ЛИТЕРАТУРА
1. Надежность систем энергетики. Терминология. М.: Наука, 1980, вып. 95.– 44с.
2. Ковалев А.П., Шевченко А.В., Белоусенко И.В. Оценка пожарной опасности передвижных трансформаторных подстанций 110/35/6 кВ //Промышленная энергетика, 1991. – №6. – с.28 - 31.