Рисунок 1 – Принципиальная схема подстанции 110/6-10 кВ
УДК 622.333
OЦЕНКА ЖИВУЧЕСТИ УЗЛОВ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ 110/6-10 кВ
А.П КОВАЛЕВ В.В. ХРАМОГИНА
Государственное высшее учебное заведение
«Донецкий национальный технический университет»
kap@elf.dgtu.donetsk.ua
Запропоновано один з можливих варіантів оцінки живучості вузлів навантаження підстанції 110/6-10 кВ. Отримана в статті формула, дозволяє визначити, у якому ступеню зменшується живучість при зменшенні інтервалу часу між діагностикою системи вимикання захисного комутаційного апарата.
В энергетике под живучестью объекта понимается свойство противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей [1].
Под живучестью узла нагрузки будем понимать способность потребителей и их автоматических средств защиты противостоять возмущениям, которые приводят его к аварийному отключению [2].
Узлом нагрузки для трансформаторной подстанции (рис. 1) может быть любая из секций шин - I или II.
Рисунок 1 – Принципиальная схема подстанции 110/6-10 кВ
Живучесть узла нагрузки определяется в динамическом режиме, то есть, когда в отходящих от секции шин линиях или их потребителях случайно происходят короткие замыкания (КЗ).
Характеризовать живучесть узла нагрузки будем параметром потока его аварийного отключения при КЗ в отходящей от секции шин линии.
Например, если линия Л1 получает электроэнергию от шины I (рис. 1), то шина I потеряет живучесть при совпадении в пространстве и времени двух случайных событий: 
– произошло КЗ в линии Л1 и 
– произошел отказ в срабатывании выключателя под номером i. В этом случае выключатель под номером m+2, который снабжает электроэнергией секцию I, её отключит и кроме потребителя, который получал электроэнергию от секции I по линии Л1, отключатся и все потребители, которые получали электроэнергию от этой секции шин через соответствующие выключатели (i=2...m).
Если обозначить через H1 живучесть секции шин I, т.е. параметр потока аварийных отключений секции шин, при КЗ в линиях, потребители которых получают электроэнергию от секции шин I, тогда:
(1)
где
λj – параметр потока КЗ, происшедших в j-той i-той линии, которая присоединяется к шине I через соответствующий выключатель (j=1...n );
ωi – параметр потока отказов в срабатывании системы отключения выключателя (i=1...m );;
Θi – интервал времени между диагностиками системы отключения выключателя.
В том случае, если 
, 
формула (1) примет вид:
(2)
Аналогичным образом считается и живучесть H2 секции шин II. В этом случае λj – будет параметр потока КЗ в линиях, отходящих от соответствующих коммутационных аппаратов, присоединённых к секции II.
Формула (2) справедлива при выполнении следующих условий:
(3)
При выводе формулы (2) были приняты следующие допущения:
– устройства релейной защиты (РЗ) могут выходить из строя только тогда, когда они находятся в режиме ожидания;– если к моменту возникновения КЗ в линии, на которое должна реагировать РЗ, она находилась в исправном состоянии, то маловероятен её выход из строя в режиме тревоги [3];
– отказы в схеме РЗ и приводе системы отключения выключателя выявляются и устраняются только в результате абсолютно надежных диагностических проверок, которые происходят с интервалом времени Θ.
Под отказом в срабатывании защитного коммутационного аппарата (ЗКА) будем понимать такой, который приводит к отказу в отключении поврежденного элемента сети при КЗ в зоне действия его релейной защиты [4].
Вероятность аварийного отключения секции шин I в течение времени t можно определить следующим образом:
. (4)
Была выведена формула, которая показывает, что за счёт изменения сроков диагностики Θ системы отключения коммутационных аппаратов возможно уменьшить вероятность аварийного отключения секции шин при КЗ на отходящих от секции линий подстанции 110/6-10 кВ.