3.1 Модели отказов отдельных элементов системы

3.1 Модели отказов отдельных элементов системы

Модели отказов выключателей

В качестве исходной модели отказов выключателя рассмотрим модель, в которой сделана попытка учесть большую часть основных условий и причин отказов. Будем считать все отказы двусторонними, сопровождающимися КЗ и отключением двух смежных элементов (СШ и присоединений).

Параметр потока отказов выключателя (частота отказов), находящегося под рабочим напряжением, принимается равным:

ωв  = ω ст + ω оп + ω кз,                   (3.1)

где ω кз — параметр потока отказов выключателя при стационарном включенном состоянии, в том числе при прохождении через выключатель сквозного (неотключаемого) тока КЗ;

ω ст — то же при стационарном состоянии;

ω оп — при оперативных переключениях.

Наиболее простой является модель, в которой суммируются все отказы выключателя данного вида независимо от условий и причины. В данной модели используется только итоговый параметр отказов ω (без выделения его составляющих), который можно рассчитать по формуле:

5

где mi — количество отказов выключателей на i-м предприятии за промежуток времени наблюдения Тi;

Ni — количество выключателей на i-м предприятии в течение промежутка времени наблюдения Тi;

n — общее количество выделенных промежутков времени наблюдения и сбора статистических данных об отказах выключателей рассматриваемого вида (серии) на всех предприятиях;

i – количество исследуемых предприятий.

Модель отказов сборных шин

Для построения модели отказов СШ РУ учитываются отказы собственно СШ, их подвесной или опорной изоляции, спусков к шинным разъединителям или другим аппаратам, а также отказы аппаратов, непосредственно без разъединителей и предохранителей подключенных к СШ. Отказы шинных разъединителей, выключателей, трансформаторов напряжения, разрядников, ограничителей перенапряжений, токоограничивающих и шунтирующих реакторов в данной модели не учитываются. Учет отказов перечисленных видов электрооборудования производится при расчетной оценке надежности схемы РУ.

Параметр потока отказов СШ ω, из расчета на одну секцию, для данной модели можно выразить формулой:

ωсш = ωш + nпр ωап + d2kв ωпр nпр,         (3.3)

где ω ш — параметр потока отказов собственно СШ (из расчета на одну секцию), который рассчитывается по формуле: ωш = ω°ш nпр;

ω°ш — удельная частота отказов СШ;

ωап — параметр потока отказов аппаратов, подключенных к СШ непосредственно, без разъединителей или предохранителей (из расчета на одну секцию);

ωпр — то же присоединения;

nпр — количество присоединений;

d2kв — относительная частота отказов выключателя при отключении КЗ на присоединении.

Модели отказов линий электропередачи

Первая модель отказов ЛЭП относится для одноцепных ВЛ данного вида (определяемого напряжением линий и материалом опор) или кабельной линии (КЛ, также используется и кабель ВВГ) наиболее простой является модель отказов, в которой количество отказов с отключением линии принято пропорциональным длине линии.

Параметр потока отказов линии определяется в расчете на 100 км длины линии и имеет размерность:

[отказ / (100 км*год)].

В данной модели для каждой отдельной ЛЭП параметр потока отказов ωi определяется по формуле:

5

где mi — число отказов i-ой линии за промежуток времени Тi, лет эксплуатации;

Li — длина линии, км;

100 — условная единица длины линии, принятая равной 100 км.

Вторая модель отказов — для совокупности линий данного вида, определяется из выражения:

5

где b — число отключенных линий из совокупности наблюдаемых линий данного вида;

n — общее число линий, входящих в совокупность данного вида.

Третья модель отказов — для линии данного вида, выраженный в той же размерности:

5

где использованы прежние обозначения.

Модель может применяться также для одной цепи двухцепной линии или для двухцепной линии, если критерием отказа принят одновременный отказ обеих цепей линии по одной причине [1].

Требования к оценке безотказности объекта существенно различаются в зависимости от степени ответственности объекта и его роли в электрической сети, а также возможных последствий его отказов. В таблице 3.1 приводятся рекомендуемые Международной электротехнической комиссией (Комитет 11) уровни (или классы) надёжности для ВЛ с позиций безотказности от воздействий внешних климатических нагрузок.[2]

Таблица 3.1 – Уровни и показатели надежности ЛЭП

Уровни надёжности 1 2 3
Период повторяемости расчетных нагрузок (среднее время между отказами) [число лет] 50 150 500
Интенсивность потока отказов [ТК/год] 0.02 0.0067 0.002
Вероятность безотказной работы в течение года [о.е.] 0.98 0.993 0.998
Вероятность безотказной работы в течение срока службы линии, равному 50 лет, [о.е.] 0.368 0.716 0.905

Согласно указанным рекомендациям в любом случае линии должны иметь как минимум 1-ый уровень надёжности.

Уровень надёжности 2-ой применяется обычно для линий напряжением свыше 230 кВ и для линий более низкого напряжения, но являющихся основным или единственным ИП для ответственной нагрузки.

Уровень надёжности 3-ий применяется обычно для линий с напряжением свыше 230 кВ, которые являются основным или единственным ИП для ответственной нагрузки.

<< Предыдущая Содержание Следующая >>

Еще по теме

Оставить комментарий