Проектировании

Уровень надежности систем электроснабжения на определенном этапе развития техники в конечном итоге определяется затратами на сооружение и эксплуатацию системы. Повышение надежности, как правило, связано с увеличением затрат на сооружение и эксплуатацию системы. Однако при этом уменьшается ущерб от перерывов электроснабжения.

Поскольку отсутствуют достоверные данные о значениях ущербов, в проектной практике при оценке надежности используются такие показатели, как параметр потока отказов ω (число отказов в год) и эквивалентная продолжительность отключений.

Для потребителей различной категории по непрерывности питания установлены следующие нормативы по первому параметру:

• для потребителей первой категории количество отключений не регламентировано, но продолжительность перерыва ограничена временем на автоматическое включение резервного электроснабжения;

• для потребителей второй категории количество отключении принимается в соответствии с данными табл. в зависимости от времени восстановления электроснабжения;

• для потребителей третьей категории (Т = 24 ч) — З отказа в год, связано с увеличением затрат на сооружение и эксплуатацию системы.Однако при этом уменьшается ущерб от перерывов электроснабжения.

Требования по надежности потребителей второй и третьей категорий, которые потребляют до 95 % всей электроэнергии, могут быть обеспечены при использовании нерезервированной воздушной линии и однотрансформаторной подстанции 35/10 и 10/0,4 кВ. Если не принимать специальных мер, то при отключении для ремонта любого элемента такой схемы потребители остаются без напряжения. При этом отсутствие или неудовлетворительная работа автоматического повторного включения (АПВ) повышает в 1,5—2 раза число отключений линий.

Как показала практика эксплуатации распределительных сетей, АПВ без выдержки времени часто не успешны и воздушные линии включаются в работу персоналом вручную.

Известно, что в распределительных электрических сетях перерывы обусловлены плановыми и аварийными отключениями.

Продолжительность одного планового отключения определяется временем работы бригады и наличием потребителей второй категории.

Продолжительность аварийных отключений в нерезервированных сетях определяется организацией оперативной работы, оснащенностью сети устройствами автоматического обнаружения и поиска места повреждения, состоянием транспортных средств, дорог, связи. В случае, когда бригада может немедленно выехать для устранения неполадок в системе электроснабжения, время на аварийные отключения сокращается до 1,5—2 ч. Это время соизмеримо со временем, необходимым для отключения поврежденного участка сети и подачи напряжения по резервной перемычке в кольцевых резервированных сетях 10 кВ.

Плановые и аварийные ремонты воздушных линий 10 кВ в нерезервированных схемах сетей дают до 40 % числа ремонтов и до 30 % времени перерывов питания потребителей. При этом, исключая стихийные бедствия, время каждого перерыва питания не превышает одних суток, а в 60—70 % случаев — 3,5 ч. С этой точки зрения радиальные схемы воздушных линий электропередачи удовлетворяют требованиям к надежности потребителей второй и третьей категорий.

Плановые и аварийные отключения трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ и воздушных линий 0,38 кВ в общем числе перерывов питания потребителей имеют относительно малое значение. Однако плановые ремонты трансформаторных подстанций могут занимать более 3,5 ч, что требует специальной организации работ.

Плановые и аварийные ремонты ВЛ 35 кВ дают почти 50 % времени и 25 % числа перерывов питания потребителей в нерезервированных схемах сетей. Плановые ремонты ВЛ 35 кВ (верховые осмотры, замена и выравнивание опор, замена проводов и изоляторов и др.) занимают в среднем от 300 до 600 часов каждые три года на 100 км линий, основная часть из них приходится на год капитального ремонта.

В плановом порядке ВЛ 35 кВ отключаются также для работ на подстанциях (около 100 ч в год), чистки изоляторов (30 ч в гол), для реконструкции линий, включения новых подстанций, работ в сетях высшего напряжения и т. д.

Почти половина аварийных простоев ВЛ 35 кВ на деревянных опорах связана с их загниванием и возгоранием при грозе. Аварийные ремонты и замена опор ВЛ 35 кВ в отдельных случаях занимают время более одних суток, и в такой ситуации требования к надежности электроснабжения даже потребителей третьей категории не удовлетворяются. Ремонты проводов и замена изоляторов на ВЛ 35 кВ в подавляющем большинстве случаев проводится за время не более одних суток.

Таким образом, при наличии резервирования в звене 35 кВ надежность потребителей второй и третьей категорий возможно обеспечить по радиальным линиям 10 кВ. Однако в ряде случаев оказывается экономически выгодным увеличить надежность сетей 10 кВ или 0,38 кВ сверх минимального уровня, обеспечиваемого радиальными линиями.