http://nich.dgtu.donetsk.ua/konf/konf4/sek_04_energetika/s04_09.pdf

          Предлагаемый метод расчета надежности восстанавливаемых систем электроснабжения отличается от существующих [1-5] тем, что кроме оценки отказов коммутационных аппаратов типа «обрыв цепи» учитывается еще и второй вид отказа – отказ защитного коммутационного аппарата в срабатывании при появлении коротких замыканий (КЗ) в зоне действия их релейных защит.

          В виду того, что отказ защитного коммутационного аппарата типа «обрыв цепи» и отказ в срабатывании события независимые и несовместные, а также по разному действуют на рассматриваемый узел нагрузки (секция шин либо отдельно взятый потребитель), для оценки надежности электроснабжения узла нагрузки составляются две логические схемы замещения.

          В первой схеме замещения учитывается влияние отказов защитных коммутационных аппаратов типа «обрыв цепи» на рассматриваемый узел нагрузки. Во второй схеме замещения учитываются такие отказы в срабатывании коммутационных аппаратов, которые влияют на частоту аварийных отключений рассматриваемого узла нагрузки.

          Для элементов сети, защищаемых коммутационными аппаратами, учитываются два типа повреждений. Повреждения, приводящие к КЗ или однофазным замыканиям на землю (ОЗ).

          Расчет и составление первой схемы замещения, где учитываются отказы коммутационного аппарата только типа «обрыв цепи» не вызывают затруднений [1-5]. Остановимся более подробно на том, как оценить влияние отказов в срабатывании коммутационных аппаратов на надежность рассматриваемого узла нагрузки.

          Пусть заданы: параметр потока КЗ в зоне действия МТЗ защитного коммутационного аппарата - ; - интервал времени между профилактическими осмотрами i-той системы отключения коммутационного аппарата, в том числе и его релейной защиты; - параметр потока отказов системы отключения i-го коммутационного аппарата (эти отказы выявляются только в результате профилактических осмотров систем отключения выключателей и средств защиты); m- число коммутационных аппаратов, через которые прошел сквозной аварийный ток и привел в действие их релейные защиты; H_l - параметр потока аварийных отключений узла нагрузки из-за отказов в срабатывании защитных коммутационных аппаратов.

          При выводе формулы частоты аварийного отключения узла нагрузки в зависимости от частоты появления КЗ , частоты отказа в срабатывании защитного коммутационного аппарата, через который прошел аварийный сквозной ток и срока профилактики системы защиты были приняты следующие допущения.

          Устройства защиты могут выходить из строя только тогда, когда они находятся в режиме ожидания. Если к моменту возникновения повреждения в сета, на которое должна реагировать релейная защита, она находилась в исправном состоянии, то маловероятно, чтобы защита вышла из строя, находясь в режиме тревоги [6-9]. Отказы в схемах защиты выявляются и устраняются только в результате профилактических проверок.

          Предполагается, что проверки средств защиты абсолютно надежные.

          Под отказом в срабатывании средств защиты будем понимать такие отказы, которые могут привести к отказу коммутационного аппарата при повреждении элемента сети в действия его релейной защиты.

          При выводе формулы учитывалось то, что и , где - средний интервал времени между появлениями КЗ в защищаемом элементе, d_j - среднее время срабатывания защиты.

          Параметр потока перерывов в электроснабжении узла нагрузки (системы шин I, рисунок 1) при КЗ в зоне действия релейных защит m-х защитных коммутационных аппаратов определяется по следующей формуле:

,           (1)

          где s – индекс, который указывает на то, что учитываются только те отказы защитного коммутационного аппарата, которые приводят к отказу в срабатывании.

          В том случае, если сроки профилактики всех систем отключения коммутационных аппаратов будут одинаковы, т.е. , , тогда формула (1) примет вид:

.           (2)

          На практике достаточно учитывать только два совпадения: короткое замыкание в линии, отходящей от рассматриваемого узла (шина I, например точка j) и отказ в срабатывании коммутационного аппарата 1.

          В этом случае секция шин будет отключена коммутационным аппаратом 2 (рис.1, m=1). Тогда параметр потока аварийного отключения секции I от КЗ в точке j можно определить по формуле:

,           (3)

          где l – номер минимального сечения.

          С помощью формулы (3) можно определить частоту аварийного отключения секции I и II. Например, при КЗ в точке “К” и отказе в срабатывании коммутационного аппарата “r” секции шин I и II отключаются коммутационным аппаратом “m”.

          Если нас интересует влияние частоты повреждения отходящих от секций шин и надежности соответствующих коммутационных аппаратов на - частоту аварийного отключения узла нагрузки I, тогда

,

          где N – число отходящих от секции I и II линий.

          Приведенные в работе формулы позволяют оценить надежность электроснабжения любого узла нагрузки при учете отказов в срабатывании коммутационных аппаратов.

          Рисунок 1- Принципиальная схема электроснабжения узла нагрузки

ЛИТЕРАТУРА

1. Рябинин И.А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем.-2-е изд.Л.:Судостороение, 1971.

2. Константинов Б.А., Лосев Э.А. Логико-аналитический метод расчета надежности восстанавливаемых систем электроснабжения.- Электричество,1971,№2.

3. Эндрени Дж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах: Пер.с англ./Под ред. Ю.Н.Руденко.- М.:Энергоатомиздат,1983.

4. Надежность систем электроснабжения/Зорин В.В., Тисленко В.В., Клеппель Ф, Адлер Г.Киев:Высшая школа,1984.

5. Ковалев А.П., Сердюк Л.И. Метод расчета надежности сложных схем систем электроснабжения с учетом восстановления элементов.-Электричество, 1985,№10.

6. Фабрикант В.П. О применении теории надежности к оценке устройств релейной защиты.-Электричество,1965,№4.

7. Смирнов Э.П. Влияние профилактического контроля на результирующую надежность релейной защиты.-Электричество,1965,№4.

8. Барзам А.Б. Отклик на статью Э.П.Смирнова.-Электричество, 1967,№8.

9. Ковалев А.П., Белоусенко И.В., Муха В.П., Шевченко А.В. О надежности максимальных токовых защит, применяемых в сетях угольных шахт.- Электричество,1995,№2.

---

НАЗАД В БИБЛИОТЕКУ