Надежность Кременсков

t		пл.Q	Т	пл.Q	0, 05 300 15
Q

			t			15
			Q					0, 001712.
	Q
			t		8760
				p
	0	1 5				Q	1 5 0, 001712		0,9914

Время оперативных переключений: ТОП 0,5 ч.
Время синхронизации генератора с системой: ТСГ1 ТСГ 2 ТСГ							5 ч.
Наложение аварийного ремонта выключателя на плановый ремонт
выключателя:
В/Р в.		2	38,5	38,52		36ч.
		в.В
	2	пл.В		2	300

	1		2		3		4		5		Q

0, 001712

;

Для каждой из расчётных видов аварии, пользуясь составленной таблицей 8,

определяем коэффициент вынужденного простоя:

I вид аварии:

0

Т

ОП

Т

СГ1

Т

ОП

Т

СГ1

1

Т

ОП

Т

СГ 2

Т

СГ1

Т

ОП

T

Т

СГ1

1

5

4

5

B/ Р

1

Т

Т

Т

k

Т

Т

Т

вI

2

ОП

СГ1

ОП

СГ1

3

ОП

СГ1

tp

1

5

1

Т

Т

Т

Т

4

ОП

Т

СГ1

ОП

Т

СГ1

5

ОП

T

Т

СГ1

2

ОП

Т

СГ1

1

5

1

B/ Р

II вид аварии:

0

Т

ОП

Т

СГ 2

4

Т

ОП

Т

СГ 2

1

Т

ОП

Т

СГ 2

3

3

1

k

Т

Т

Т

Т

Т

T

Т

Т

Т

Т

вII

2

ОП

СГ 2

4

ОП

СГ 2

3

4

ОП

СГ 2

ОП

СГ1

СГ 2

tp

3

B/ Р

5

Т

Т

Т

Т

4

2

ОП

Т

СГ 2

ОП

T

Т

СГ 2

5

ОП

Т

СГ 2

4

ОП

Т

СГ 2

3

B/ Р

3

III вид аварии:

k

1

Т

Т

СГ 2

Т

Т

вIII

ОП

ОП

tp

1

4

3

5

СГ1

Подставим в полученные выше формулы числовые значения:

I вид аварии:

				0, 9914 0,	01 0, 5 5 0, 01 (0, 5 5)	0, 001712 0,		01 0, 5 5 5 0, 01 0, 5 36 5
			1		0, 01 0, 5 5 0, 01 (0, 5		0, 001712	0, 01 0, 5	5
	kвI			0, 001712		5)
			8760
					0, 01 0, 5 5 0, 01 (0, 5	5)	0, 001712	0, 01 0, 5	36 5 0, 01 (0, 5 5)
				0, 001712

1, 27 10 5

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	23
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

II вид аварии:

						0,9914 0, 01 0, 5 5 0, 01 (0, 5 5)			0, 001712 0, 01 0, 5 5
				1
	k					0, 001712 0, 01 0, 5 5 0, 01 (0,5			5) 0, 001712 0, 01 0, 5 36 5 0, 01 0, 5 5 5
		вI		8760
									36 5 0, 001712 0, 01 0,5 5 0, 01 (0,5 5)
						0, 001712 0, 01 (0, 5 5) 0, 01 0, 5
	1, 27 10				5
				III вид аварии:
				kвIII			1	0, 001712 0, 01 0,5 5 0, 001712 0, 01 0,5 5 2,15 10 8
							8760

Определяем математическое ожидание недоотпущенной электроэнергии из-

за отказа элементов:

M W k

P

t

p

k

вII

P

t

p

k

вIII

P

t

p

.

вI

cI

cII

cIII

Подставим числовые значения:

M W 1, 27 10

5

2 800

8760 2,15 10

8

1600

8760 178, 26

МВт ч

Определяем математическое ожидание ущерба из-за недоотпуска

электроэнергии.

5

178, 26 23, 088 млн.

руб.

M У 1, 295 10

Определяем приведенные затраты в сооружение РУ на 1 год:

З

6

5 0, 049 0,15 23, 4 10

6

5 23, 088 69, 77

млн. руб .

5

0, 2 23, 4 10

Сведем полученные результаты в таблицу 11.

Таблица 11 – Полученные результаты

Схема	M W , МВт ч	M У , млн.руб	З, млн.руб
«3/2»	179,279	23,220	97,91
«4/3»	179,261	23,218	88,57
5-угольник	178,26	23,088	69,77

Если разница между ними будет превышать 5 %, то можно выбрать оптимальный вариант.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	24
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Сравним приведенные затраты между собой:

	З		З		З		100% 10,02% 5%.
			3/2		4/3
	1		(З	З		) / 2
			3/2		4/3
	З		З		З		100%	23,75% 5%.
			4/3		5
	2		(З	З ) / 2
			4/3		5
	З3		З3/2		З5		100%	33,57% 5%.
			(З3/2	З5 ) / 2

Вывод: Из проведенного сравнения видно, что схемы по недоотпуску электроэнергии и по ущербу из-за недоотпуска электроэнергии приблизительно равны. Но схема пятиугольник экономичнее, поэтому принимаем ее как оптимальную.

4.2 Расчет методом пространства состояний

Повторим расчет математического ожидания ущерба схемы РУ ВН « пятиугольник» методом пространства состояний.

Определим интенсивность оперативных переключений:

			t		р		8760	17520.
	оп		Т				0,5
				ОП

Определим интенсивность синхронизации генератора с сетью:

			t	р		8760	1752.
	С		Т			5
				С

Определим интенсивность одновременного простоя выключателей:

				t	р		8760	243,3.
	Q		Т				36
				ав.в,пл.в.

Определим интенсивность аварийного восстановления выключателя:

	В		t	р		8760	227,5.
			Тв,ав.выкл.			38,5

Рассмотрим нормальный режим. Изобразим на рисунке 5 граф пространства смежных состояний для данного режима с результатами решения в программе

Graph.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	25
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 7 – Граф пространства смежных состояний для нормального режима с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1,4,7,10 – один генератор отключен от системы;

2,5,8,11 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

3,6,9,12 – генератор включен в сеть, выполняется аварийный ремонт выключателя.

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У y	P	(0)		t	р	4 P P
0	1					1	2
1, 295 10		5		800 0,9914 8760 4 5, 7066 10					7	5, 7066 10	6	22, 596 млн.руб.

Аналогично рассмотрим режимы с планово-отключенными выключателями.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	26
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 8 – Граф пространства смежных состояний для режима с планово-

отключенным 1 выключателем с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1, 8 – один генератор отключен от системы;

2, 6, 10 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

3, 7 – выполняется аварийный ремонт выключателя 3,4, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 1 4 – два генератора отключены от системы;

5 – два генератора отключены от системы, выполняется синхронизация с сетью одного из них; 9 – один генератор отключен от системы, выполняется аварийный ремонт

выключателя 5, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 1

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У		y	(1)	t	р			2 P 3 P P			P	P P			P
		0						1	2 3		1	4	5		2
											2 5, 7069 10			7	3 5, 7069 10		6	4,1095 10	5	800
		1, 295 105				0, 001712 8760
													5, 7069 10 6 5, 7069 10 7 1600

0,112 млн. руб.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	27
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 9 – Граф пространства смежных состояний для режима с планово-

отключенным 2 выключателем с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1, 4, 7, 10 – один генератор отключен от системы;

2, 5, 8, 11 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

3, 6, 9, 12 – выполняется аварийный ремонт выключателя 1, 3, 4, 5, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 2

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У	y P	(2)	t	р	4	P P
	0 1					1	2

1, 295 105 800 0, 001712 8760 4 5, 7067 10 7 5, 7067 10 6 0, 039 млн.руб.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	28
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 10 – Граф пространства смежных состояний для режима с планово-

отключенным 3 выключателем с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1, 8 – один генератор отключен от системы;

2, 6, 10 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

3, 7 – выполняется аварийный ремонт выключателя 1,5, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 3 4 – два генератора отключены от системы;

5 – два генератора отключены от системы, выполняется синхронизация с сетью одного из них; 9 – один генератор отключен от системы, выполняется аварийный ремонт

выключателя 4, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 3

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У		y	(3)	t	р			2 P 3 P P				P	P P			P
		0						1	2 3			1	4	5		2
											2 5, 7069 10				7	3	5, 7069 10		6	4,1095 10	5	800
		1, 295 105				0, 001712 8760
														5, 7069 10 6 5, 7069 10 7 1600

0,112 млн. руб.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	29
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 11 – Граф пространства смежных состояний для режима с планово-

отключенным 4 выключателем с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1, 4, 7, 10 – один генератор отключен от системы;

8 – один генератор отключен от системы, выполняется аварийный ремонт выключателя 3, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 4 2, 5, 9, 11 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

3, 6, 12 – выполняется аварийный ремонт выключателя 1, 2, 5, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 4

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У	y P	(5)	t	р			4 P P 4 P
	0 1						1 2	3

1, 295 105 800 0, 001712 8760 4 5, 7067 10 7 4,1094 10 5 4 5, 7067 10 6

0,103 млн.руб.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	30
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Рисунок 12 – Граф пространства смежных состояний для режима с планово-

отключенным 5 выключателем с результатами решения в программе Graph

Состояния, изображенные на рисунке 5:

0 – рабочее состояние схемы, не приводящее к ущербу;

1, 4, 7, 10 – один генератор отключен от системы;

2 – один генератор отключен от системы, выполняется аварийный ремонт выключателя 1, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 5 3, 5, 8, 11 – один генератор отключен от системы, выполняется синхронизация с сетью;

6, 9, 12 – выполняется аварийный ремонт выключателя 2, 3, 4, совмещенный с плановым ремонтом выключателя 5

Мат. ожидание ущерба для данного режима:

M У	y P	(5)	t	р			4 P P 4 P
	0 1						1 2	3

1, 295 105 800 0, 001712 8760 4 5, 7067 10 7 4,1094 10 5 4 5, 7067 10 6

0,103 млн.руб.

Определим суммарное мат. ожидание экономического ущерба:

M У 22,596 0,112 0, 039 0,112 0,103 0,103 23, 064 млн. руб.

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	31
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Определим относительную разницу между полученными результатами:

M

У

M

У

23, 088 23, 064

M %

ТЛМ

МПС

100% 0,104%.

M

У

23, 076

ср

Вывод: исходя из того, что относительная разница не превышает 1%, можно считать, что МПС и ТЛМ являются одинаковыми по точности расчета методами.

Однако стоит отметить, что одной из причин расхождения полученных результатов было округление значений мат. ожидания ущерба при заполнении ячеек таблицы.

5 ВЫБОР АППАРАТУРЫ ДЛЯ СТОРОНЫ ВН

5.1 Расчёт токов короткого замыкания

Для расчета в программе ТоКо Expert определим величину мощности КЗ на выводах эквивалентной энергосистемы:

S

КЗ

3 U

ср.ст

I

КЗ

3 525 25 22733, 2 МВА.

Результаты расчета в программе изображены на рисунке 1. Расчет произведен для случая трехфазного КЗ на стороне ВН. Ударный коэффициент взят равным типовому для сети 500 кВ (1,89).

Рисунок 13 – Расчет трехфазного КЗ на стороне ВН

	Лист
Э-584.02.00.00.00 КП	32
Изм. Лист № докум. Подпись Дата