В результате, суммарные приведенные затраты для варианта строительства ВЛЭП и подстанции на 35 кВ, равны:
(2.9.17)
В результате, суммарные приведенные затраты для варианта строительства ВЛЭП и подстанции на 110 кВ, равны:
(2.9.18)
Таким образом, суммарные приведенные затраты для варианта строительства ВЛЭП и подстанции на напряжение 35 кВ больше, чем на 110 кВ . В таких случаях, с учетом всех допущений (введение коэффициента перегрузки К = 1,45 и выбор трансформатора ТРДНС – для собственных нужд электростанций) для варианта на напряжение 35 кВ, за рациональное напряжение питания выбирают более высокое напряжение. То есть, для рассмотренного случая, им будет являться напряжение 110 кВ.
Выбор схем распределительных устройств высшего напряжения с учетом надежности
Схемы электрических соединений на стороне высшего напряжения подстанций желательно выполнять наиболее простыми. Учитывая расстояние до системы, уровень надежности потребителей, вид схемы питания и влияние окружающей среды, выбирают следующие две схемы РУ ВН.
а) б)
Рис. 9. Однолинейные схемы электрических соединений главных понизительных подстанций с двумя трансформаторами: а) - без выключателей на стороне высшего напряжения; б) - с выключателями.
Выбор схемы РУ ВН неоднозначен, поскольку с одной стороны установка выключателей на стороне высшего напряжения в связи с дороговизной кажется экономически необоснованной, но с другой стороны применение их в электроснабжении промышленных предприятий приводит к снижению экономических потерь во много раз при авариях и перерывах электроснабжения. Так как в схеме с выключателем время восстановления напряжения значительно ниже, то происходят меньшие нарушения технологического процесса, а так же предотвращается развитие аварий технологических установок. Особенно это важно в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, т. к. перерывы в электроснабжении могут привести к значительному экономическому ущербу в технологии.
Достоверность вышесказанного можно подтвердить рассчитав надежность рассматриваемых схем.
Расчет надежности
Для расчета надежности в схему без выключателей на стороне высшего напряжения (рис. 9а) включено большее количество элементов, чем в схему с выключателями (рис. 9б), так как необходимо учитывать все элементы схемы до отключающего элемента, которым для схемы (рис. 9а) является высоковольтный выключатель подстанции системы.
Ремонтная перемычка QS7,QS8 (рис. 9а) и QS5,QS6 (рис. 9б) в нормальном (эксплуатационном) режиме работы не влияет на надежность схемы. Перемычка используется только в периоды ремонта одного из вводов. Поэтому в расчетах надежности она не учитывается.
В соответствии со схемами электроснабжения (рис. 9, а,б) составляют блок-схемы расчета надежности (рис. 10, а,б), заменяя элементы схем распределительных устройств блоками и нумеруя их по порядку.
Затем разделяют полученные блок-схемы на логические расчетные схемы (ЛРС) I, II, III и IV для упрощения расчетов.
а) б)
Рис. 10. Блок-схемы расчета надежности
Сначала рассчитывают надежность для схемы без выключателей на стороне высшего напряжения (рис. 9а).
Показатели надежности элементов схемы представлены в таблице 10.
Так как, рациональным напряжением питания было выбрано 110 кВ, то берут из таблицы 1 параметры элементов с номинальным напряжением 110 кВ. На низкой стороне подстанции рациональное напряжение будет определено технико-экономическим сравнением в расчете системы распределения.
Учитывая, что показатели надежности элементов СЭС на напряжение 6 и 10 кВ одинаковы, то на данном этапе ограничиваются указанием возможных вариантов напряжения системы распределения.
Таблица 10
Показатели надежности элементов СЭС
|
№ элемента на расчетной схеме |
Элементы |
wа, (1/год) |
Т х 10-3, (год) |
wр, (1/год) |
tр х 10-3, (год) |
|
ИП1, ИП2 |
Источники питания предприятия |
0 |
- |
- |
- |
|
1, 3, 5, 7, 9, 11 |
Разъединитель 110 кВ |
0,008 |
1,712 |
- |
- |
|
2, 8 |
Ячейка с воздушным выклю-чателем 110 кВ |
0,18 |
1,256 |
0,67 |
2,28 |
|
4, 10 |
Воздушная линия электропере- дачи 110 кВ на 1 км длины |
0,011 |
0,913 |
1,00 |
2,28 |
|
6, 12 |
Трансформатор силовой 110/6-10 |
0,01 |
20,55 |
1,00 |
2,28 |
|
13, 14, 15, 16 |
Ячейка масляного выключателя 6,10 кВ |
0,035 |
0,26 |
0,67 |
0,91 |
|
17, 18, 19, 20 |
Отходящая линия 6,10 кВ при развитии отказов |
0,012 |
0,114 |
- |
- |
|
- |
Комплект АВР 6,10 кВ: · вероятность отказа · вероятность развития отказа при действии АВР |
0,18 0,04 |
- - |
- - |
- - |
|
- |
Неавтоматическое включение резервного питания |
- |
0,038 |
- |
- |
|
- |
Секция шин 6,10 кВ |
0,01 |
0,228 |
- |
- |
Сначала рассчитывается ЛРС I и II.
1. Определяют показатели аварийных отключений вводов
().
Средний параметр потока отказов для I ввода из-за аварийных отключений равен сумме параметров потока отказов элементов I ввода и параметра потока отказов источника питания I ввода :
(2.9.19)
Средний параметр потока отказов для II ввода из-за аварийных отключений равен сумме параметров потока отказов элементов II ввода и параметра потока отказов источника питания II ввода :
(2.9.20)
Среднее время восстановления напряжения для I ввода после аварийного отключения , равно:
(2.9.21)
Среднее время восстановления напряжения для II ввода после аварийного отключения , равно:
(2.9.22)
2. Показатели аварийных отключений из-за отказов шин ТП или из-за развития отказов со стороны присоединений ().
Присоединениями в данном случае являются по две ячейки () с масляным выключателем на каждой секции шин , а шины ТП образованы низкой стороной трансформатора, то есть число потока отказов шин равно числу потока отказов трансформатора . Аналогичная ситуация и для длительности восстановления напряжения.
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для I ввода из-за развития отказов со стороны присоединений:
(2.9.23)
(2.9.24)
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для II ввода из-за развития отказов со стороны присоединений:
(2.9.25)
(2.9.26)
3. Показатели аварийных отключений секций шин ().
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для I ввода из-за аварийных отключений секций шин, то есть аварийных отключений ввода () или развития отказов со стороны присоединений ():
(2.9.27)
(2.9.28)
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для II ввода из-за аварийных отключений секций шин, то есть аварийных отключений ввода () или развития отказов со стороны присоединений ():
(2.9.29)
(2.9.30)
4. Показатели полных отключений вводов ().
Определение показателей (р – отключение для профилакти-ческого ремонта или обслуживания) производится исходя из предположения, что возможности совмещения ремонтов элементов ввода реализованы не полностью. Числовые характеристики плановых ремонтов элементов 1, 2, 3, 4, 5, (7, 8, 9, 10, 11) образуют одну ремонтируемую группу с показателями:
Элемент 1, 3, 5 (7, 9, 11) – разъединитель 110 кВ в ремонтируемую группу не включен, так как его профилактическое обслуживание проводится одновременно с ремонтом воздушной линии электропередач 110 кВ и воздушного выключателя 110 кВ.
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для I ввода из-за аварийных отключений ввода () или отключений для профилактического ремонта и обслуживания ():
(2.9.31)
(2.9.32)
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для II ввода из-за аварийных отключений ввода () или отключений для профилактического ремонта и обслуживания ():
(2.9.33)
(2.9.34)
5. Затем определяются показатели полных отключений секций шин ().
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для I ввода из-за аварийных отключений ввода, отключений для профилактического ремонта и обслуживания () или развития отказов со стороны присоединений ():
(2.9.35)
(2.9.36)
Средний параметр потока отказов и среднее время восстановления напряжения для II ввода из-за аварийных отключений ввода, отключений для профилактического ремонта и обслуживания () или развития отказов со стороны присоединений ():
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24
