ОЦЕНКА ЖИВУЧЕСТИ УЗЛОВ НАГРУЗКИ
Климова Д.Ю.,Ковалев А.П
Донецкий национальный технический университет
Источник: Всеукраинской научно-технической конференции студентов « Электротехника, электроника и микропроцессорная техника», 26-27 мая 2010 г. Донецкий национальный технический университет, с.46
В электрике под живучестью объекта понимается свойство противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей [1].
Показателем живучести может служить частота появления системных цепочных аварий с различной глубиной нарушения электроснабжения.
О каждой из перечисленных аварий можно сказать, что данная энергосистема потеряла живучесть. Под живучестью будем понимать свойства объекта противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей [4].
, (1) где 
- параметр потока КЗ в
j-том элементе сети;
- параметр
потока отказов в срабатывании i-того защитного коммутационного аппарата. Здесь индекс s указывает на то, что учитывается
поток отказов в срабатывании j-того защитного коммутационного аппарата;
- интервал
времени между профилактическими осмотрами системы отключения i-того защитного коммутационного аппарата вместе с его
релейной защитой;
m - число защитных коммутационных аппаратов,
через которые прошел сквозной аварийный ток, при этом действие их основной или резервной релейной защиты обязательно.
Формула (1) справедлива при выполнении условия: интервалы
времени между появлениями КЗ в элементе сети и интервалы времени между отказами в срабатывании защитных коммутационных
аппаратов не противоречат экспоненциальным функциям распределения вероятностей с параметрами соответственно
и ; 
.
Пример. Для схемы, представленной на
рисунке 1 определить веройтность аварийного отключения секций шин I и II в течение года при КЗ в одном из элементов сети,
получающих электроэнергию от секции шин I.
Дано:
= 3 1/год, где 
- параметр потока КЗ в элементах сети, получающих
электроэнергию от секции I; 
0,098 1/год - параметр потока отказов в срабатывании защитного
коммутационного аппарата; 
- параметр потока отказов в срабатывании защитного коммутационного аппарата;
год — интервал времени между профилактическими осмотрами системы отключения защитного
коммутационного аппарата вместе с устройством релейной защиты.
Рисунок 1 - Схема электроснабжения секций шин I и II
Решение. При КЗ в одном из k, k = 5,11 элементов (рис. 1) в действие приходят релейные защиты коммутационных аппаратов 14, 13, 12 и одного из коммутационных аппаратов отходящих от секции шин I линий (1 или 2, или 3, или 4).
Отключение секций I и II коммутационным аппаратом 14 произойдет при случайном появлении КЗ в одном из k элементов сети; при этом откажет в срабатывании ближайший к месту КЗ коммутационный аппарат, через который прошел сквозной аварийный ток, а также откажут в срабатывании аппараты 12 и 13.
Используя формулу (2) при m = 3, находим:
Вероятность аварийного отключения в течение 1 года секций шин I и II при КЗ в одном из k элементов сети, получающих электроэнергию от секции I, находим, пользуясь формулой (3). Поскольку H*t <<0,1, то получим:
Вывод.
Результат расчета показал, что если под наблюдением в течение 1 года будет находиться N = 3*106 систем электроснабжения, аналогичных изображенной на рис. 1, суммарный параметр потока КЗ в электрооборудовании и линиях, получающих электроэнергию от секции I, будет равен 3 1/год, а параметр потока отказов в срабатывании защитных коммутационных аппаратов будет 0,098 1/год, то в течение года статистически произойдет такое КЗ, в результате которого аварийно отключатся секции шин I и П.ЛИТЕРАТУРА
1. Надежность систем энергетики. Терминология – М.: Наука, 1980, Вып.-32 с.
2. Ковалев А.П., Якимишина В.В. О живучести объектов энергетики. Промышленная энергетика.2006 №1.-20-26 с.