Lecture 13

№13 Надежность электроснабжения

Лекция 13
Надежность электроснабжения

К.т.н., доцент кафедры «Электроснабжение»
Астахов Сергей Михайлович

Астахов С.М.


Надежность – свойство объекта выполнять заданные
функции, сохраняя во времени и в заданных пределах значения
установленных эксплуатационных показателей (ГОСТ 27.002-89
«Надежность в технике. Термины и определения»).
Надежность системы электроснабжения – надежность
обеспечения потребителей электрической энергией заданного
качества и количества в соответствии с графиком потребления и
по схеме, предусмотренной проектом для длительной работы.
Количественно надежность выражается статистической
вероятностью нормального выполнения этих функций или
случайными величинами длительности нормальной и
ненормальной (аварийной) работы. При этом надежность
системы в целом (или комплекса сооружений) может
существенно отличаться от надежности ее отдельных
элементов.


ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Показателями надежности элементов или системы называют величины, с
помощью которых количественно оценивается надежность.
Надежность недостаточно определить одним или двумя показателями,
поскольку она зависит от большого числа различных факторов.
Основными показателями надежности, предусмотренными ГОСТ
27.002-89 «Надежность в технике. Термины и определения» являются:
Работоспособность – состояние элемента, при котором он способен
выполнять заданные функции с параметрами, установленными
соответствующими требованиями.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности.
Неисправность – состояние элемента, при котором он не соответствует
хотя бы одному из предъявленных требований. Следует различать
неисправности, не приводящие к отказам, и неисправности (их сочетания),
вызывающие отказы.
Наработка – продолжительность или объем работы элемента,
измеряемые в часах, киловатт-часах и др. В процессе эксплуатации можно
различать «годовую наработку», «наработку до первого отказа», «наработку
между отказами» и др.


Безотказность – свойство элемента сохранять работоспособность в
течение заданного интервала времени (наработки) без вынужденных
перерывов. Для элементов неремонтируемых или заменяемых после
первого отказа, показателями безотказности могут служить, например,
«вероятность безотказной работы», «интенсивность отказов». Для
ремонтируемых элементов показателями безотказности могут служить,
например, «наработка на отказ», «параметр потока отказов», «вероятность
безотказной работы».
Долговечность – свойство элемента сохранять работоспособность до
предельного состояния с необходимыми перерывами для технического
обслуживания и ремонтов. «Предельное состояние» определяется
невозможностью дальнейшей эксплуатации, снижением эффективности или
требованиями безопасности. Показателями могут служить, например,
«ресурс», «срок службы».
Ремонтопригодность – свойство элемента, заключающееся в
приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов
и неисправности путем проведения обслуживания и ремонтов.
Показателями ремонтопригодности могут служить, например, «среднее
время восстановления», «вероятность выполнения ремонта в заданный
срок», «средняя стоимость технического обслуживания».


Ресурс – наработка элемента до предельного состояния. Различают ресурс
до первого ремонта, межремонтный ресурс, средний ресурс и т.д.
Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации до
момента возникновения предельного состояния или до списания. Различают
«срок службы до капитального ремонта», «между капитальными
ремонтами» и т.д.
Наработка на отказ – среднее значение наработки ремонтируемого
элемента между отказами. Если наработка выражена в единицах времени,
то так же говорят «среднее время безотказной работы».
Среднее время восстановления – среднее время вынужденного не
регламентированного простоя, вызванного отысканием и устранением
одного отказа.
Коэффициент готовности – вероятность того, что элемент будет
работоспособным в произвольно выбранный момент времени в
промежутках между выполнениями планового ремонта.
Коэффициент технического использования – отношение наработки
элемента в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме
этой наработки и времени всех простоев, вызванных техническим
обслуживанием и ремонтами за тот же период эксплуатации.


Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в заданном
интервале времени или пределах заданной наработки не возникает отказ
элемента.
Интенсивность отказов – вероятность отказа неремонтируемого
изделия в единицу времени после данного момента времени при условии,
что отказ до этого момента не возник.
Параметр потока отказов – среднее количество отказов
ремонтируемого элемента в единицу времени, взятое для
рассматриваемого момента времени.
Резервирование – метод повышения надежности путем введения
резервных частей, являющихся избыточными по отношению к минимальной
функциональной структуре элемента, необходимой и достаточной для
выполнения им заданной функции.
Появление отказов и восстановление системы электроснабжения или ее
элементов носят случайный характер. Поэтому показатели надежности
являются статистическими величинами, определяемыми на основе законов
и правил математической статистики и теории вероятности.



КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ В ОТНОШЕНИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
В соответствии с Правилами устройства электроуста-новок (ПУЭ) седьмой
редакции, введенными в действие с 1 января 2003 года все
электроприемники делят на три категории в отношении обеспечения
надежности электроснабжения.

1 Электроприемники I категории
Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв
электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни
людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение
дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции,
расстройство сложного технологического процесса, нарушение
функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа
электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для
безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы
жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного
оборудования.


Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией
от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного
из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического
восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории
должно предусматриваться дополнительное питание от третьего
независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы
электроприемников и в качестве второго независимого источника питания
для остальных электроприемников I категории могут быть использованы
местные электростанции, специальные агрегаты бесперебойного питания,
аккумуляторные батареи и т.п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить
необходимой непрерывности технологического процесса или если
резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно,
должно быть осуществлено технологическое резервирование, например,
путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов,
специальных устройств безаварийного останова технологического процесса,
действующих при нарушении электроснабжения.


Из сельскохозяйственных потребителей к первой катего-рии относятся:
животноводческие комплексы и фер-мы по производству молока на 400
голов и более;
животноводческие комплексы и фер-мы по выращиванию и откорму
молодняка КРС на 5000 и более голов в год;
животноводческие комплексы и фер-мы по выращиванию нетелей на 3000
и более скотомест;
площадки для откорма КРС на 5000 и более голов;
комплексы по откорму 1200 и бо-лее свиней в год;
птицефабрики по производству яиц с содержанием 100 тыс. и более кур-
несушек;
птице-фабрики мясного направления по выращиванию 1 млн. и более
бройлеров в год;
хозяйства по выращиванию стада кур на 25 000 и более голов, а также
гусей, уток и индеек на 10 000 и более голов.


2 Электроприемники II категории

Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв
электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции,
массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта,
нарушению нормальной деятельности значительного количества городских
и сельских жителей.
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников
питания.
Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения
от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения
на время, необходимое для включения резервного питания действиями
дежурного персонала или выездной оперативной бригады.



Ко второй категории относятся:
животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производственной
мощностью, чем у потребителей первой категории;
тепличные комбинаты и рассадные комплексы;
кормоприготовительные заводы и отдельные цеха при механизированных
приготовлении и раздаче кормов;
кар-тофелехранилища вместимостью 500 т с холодоснабжением и активной
вентиляцией;
холодильники для хранения фруктов объемом более 600 т;
инкубацион-ные цехи рыбоводческих хозяйств и ферм.



3 Электроприемники III категории
Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не
подходящие под определения I и II категорий.
Для электроприемников III категории электроснабжение может
выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы
электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного
элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.
К третьей категории относятся: все потребители электроэнергии, не
вошедшие в первую и вторую ка-тегории.



МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Для повышения надежности электроснабжения могут быть ис-
пользованы различные средства. Это связано, с одной стороны, с по-
лучением экономического эффекта, в первую очередь за счет умень-шения
ущерба от перерывов в электроснабжении, с другой — с допол-нительными
затратами на сами средства. Поэтому повышение надеж-ности
электроснабжения наиболее целесообразно до определенного
оптимального уровня, при котором достигается максимальный сум-марный
экономический эффект с учетом обеих составляющих.
Различные средства и мероприятия по повышению надежности
электроснабжения можно разделить на две группы:



ОРГАНИЗАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ
НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Повышение требований к эксплуатационному персоналу, в том числе
1 трудовой и производственной дисциплине, а также повышение
квалификации персонала.
Рациональная организация текущих капитальных ремонтов и
2 профилактических испытаний, в том числе совершенствование
планирования ремонтов и профилактических работ, механизация
ремонтных работ, ремонт линий под напряжением.
Рациональная организация отыскания и ликвидации повреждений, в
3 том числе совершенствование поиска повреждений, в частности с
использованием специальной аппаратуры; применение
необходимого автотранспорта; диспетчеризация, телемеханизация,
радиосвязь и др.; механизация работ по восстановлению линий.
Обеспечение аварийных запасов материалов и оборудования.
4 Следует стремиться к оптимальному объему этих запасов, так как их
излишек связан с потерей капиталовложений, а недостаток может
привести к увеличению срока восстановительных работ.


ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Повышение надежности отдельных элементов сетей, в том числе
1 опор, проводов, изоляторов, различного линейного и
подстанционного оборудования.

2 Сокращение радиуса действия электрических сетей.

3 Применение подземных кабельных сетей.

4 Секционирование линий электропередач.

5 Сетевое и местное резервирование.

6 Автоматизация сельских электрических сетей.



Повышение надежности отдельных элементов сетей, в том числе
1 опор, проводов, изоляторов, различного линейного и
подстанционного оборудования
Все большее распространение получают железобетонные опо-ры,
изготовляемые на специализированных предприятиях. Ли-нии напряжением
не более 35 кВ изготовляют на вибрированных стойках, двухцепные линии
напряжением 35 и 110 кВ – на центрифугированных стойках. Их срок службы
в среднем в 2 раза выше, чем на деревянных, хорошо пропитанных опорах.
При этом отпадает необходимость в использовании древесины, по-вышается
надежность электроснабжения. В перспективе все сельские воздушные
линии будут сооружать на железобетонных опорах. В Орловской
энергосистеме проводится постепенная замена деревянных опор на
железобетонные для ВЛ-10 кВ около 300 в год и для ВЛ-0,38 кВ порядка
400-500 в год.



Изоляторы воздушных линий
изго-товляют главным образом из
фарфора и специального стекла.
Меха-ническая прочность
последних выше, а размеры и
масса меньше, чем у фарфоровых.
При электрическом пробое
стеклянные изоля-торы
разрушаются, что значительно
упрощает визуальный контроль за
их со-стоянием. В Орловской
энергосистеме ведется
последовательная политика по
замене на ВЛ-10 кВ изоляторов
ШС-10 и ШФ-10 на ШФ-20 в
количестве порядка 3000 в год.
Планируется начать работу по
замене на ВЛ-35-220 изоляторов
ПФ-70 на ПС-70


ШС-10 ШФ-10 ШФ-20

ПФ-70 ПС-70



Линейные подвесные полимерные изоляторы ЛК 70/35IV УХЛ1
Условные обозначения: Л - линейный; К - кремнийорганический; 70; 120;
160; 300; 600 - нормальная разрушающая механическая сила при
растяжении, кН; 10-500 - номинальное напряжение, кВ; III - VII – степень
загрязненности атмосферы.
Изоляторы изготавливаются из высокопрочного стеклопластикового
стержня диаметром 16 мм. Имеют гидрофобную, трекингостойкую
кремнийорганическую оболочку. Оконцеватели изолятора защищены от
коррозии цинком термодиффузионным методом на глубину до 80 мкм.
Покрытие насыщает поверхностные слои стали цинком. Монолитность
термодиффузионной защиты исключает отслоение покрытия при опрессовке
оконцевателей на стержне.
Полимерные изоляторы ЛК имеют высокие электрические
характеристики при высокой загрязненности поверхности, увеличенную
длину пути утечки. Это позволяет их применять в VII СЗА (степень
загрязнения атмосферы).
Изоляторы обладают повышенной сейсмостойкостью и устойчивостью к
актам вандализма.



Линейные подвесные полимерные изоляторы ЛК



История применения подвесных изоляторов на высоковольтных линиях
электропередачи имеет опыт трех поколений линейных изоляторов:
фарфоровых, стеклянных и полимерных. Каждое поколение подвесных
изоляторов становилось результатом длительных поисков новых решений в
области изоляционных материалов, конструкций и технологий изготовления.
Сегодня очевидно, что полимерные подвесные изоляторы имеют ряд
важных преимуществ по сравнению с фарфоровыми и стеклянными:

•разрядное напряжение грозового импульса на 15% выше;
•при растяжении выдерживают большую на 30% разрушающую нагрузку;
•масса в 10 раз, а трудоемкость монтажа на линиях электропередачи в 3
раза меньше;
•живучесть при механических (вандальных) воздействиях на много порядков
выше, отсутствует бой при транспортировке;
•при доставке на любые расстояния транспортные расходы уменьшаются в 7
раз;
•низкий уровень радиопомех;
•высокие влагоразрядные характеристики в условиях загрязнения.



Совершенствование полимерных изоляторов также было отмечено тремя
поколениями:
•изоляторы с клееной («шашлычной») кремнийорганической оболочкой;
•изоляторы с цельнолитой кремнийорганической оболочкой;
•изоляторы с цельнолитой кремнийорганической оболочкой и защитой от
проникновения влаги самого слабого узла – входа стержня в оконцеватель.

большая масса (от 9 кг); уменьшили массу уменьшили массу (до увеличили надежность увеличили надежность
низкая надежность (теперь от 7 кг); 1–2,5 кг); (отказы 10 -5/год). Этого (отказы до 10 -6/год;
(отказы 10 -2/год); повысили надежность повысили надежность удалось достичь снизили габаритную и
низкая стойкость к (отказы 10 -3/год); (отказы 10 -4/год); исключив из строительную высоты
загрязнениям; уменьшили исключили потери при конструкции изолятора изоляторов ВЛ 10-35 кВ
высокие потери при вероятность транспортировке, большое количество на 10–20%. Это дает
транспортировке, разрушения монтаже и клеевых швов. возможность заменять
монтаже и «пробитых» изоляторов эксплуатации; стеклянные изоляторы
эксплуатации из-за с расцеплением исключили типа ПС в составе
низкой гирлянды при необходимость сборки изолирующих подвесок
ударопрочности; перекрытиях; гирлянд; обеспечили ВЛ 10–35 кВ без
высокие трудозатраты инструментальный большую увеличения
при сборке гирлянд. контроль в электрическую строительной высоты.
эксплуатации заменили прочность при
на визуальный. загрязнении.


2 Сокращение радиуса действия электрических сетей
Воздуш-ные электрические линии — наиболее повреждаемые элементы
си-стемы сельского электроснабжения. Число повреждений растет
примерно пропорционально увеличению длины линий. В настоящее время
70% всех нарушений электроснабжения приходится только на линии 6(10)
кВ.
В системе сельского электроснабжения проведена значительная работа
по разукрупнению трансформаторных подстанций и сокра-щению радиуса
действия сетей, который для линий напряжением 10 кВ должен быть
повсеместно снижен до 15 км, а в дальнейшем — примерно до 7 км, как это
принято во многих зарубежных странах. Еще 20-25 лет назад этот показатель
составлял около 27 км.
Номинальное напряжение сети, кВ 0,38/0,22 10 20 35
Максимальная длина до наиболее 0,7-1,0 15 25 - 27 35 - 40
удаленной точки, км



3 Применение подземных кабельных сетей

Значительные пре-имущества перед воздушными линиями имеют
подземные кабель-ные. Они короче воздушных, так как их не нужно
прокладывать по обочинам полей севооборотов, а можно вести по
кратчайшему рас-стоянию. При этом полностью устраняются помехи
сельскохозяй-ственному производству. Основное же преимущество
кабельных линий — их высокая надежность в эксплуатации. Полностью ис-
ключаются повреждения линий от гололеда и сильных ветров, су-щественно
снижаются аварии от атмосферных перенапряжений. Число аварийных
отключений снижается в 8...10 раз. Однако про-должительность ликвидации
аварий на кабельных линиях при современном уровне эксплуатации
примерно в 3 раза больше, так как сложнее найти место повреждения и
приходится проводить земля-ные работы по вскрытию траншеи.
Особенно существенно, что капиталовложения на кабельные ли-нии при
прокладке кабелеукладчиками оказываются практически одинаковыми по
сравнению с капиталовложениями на воздушные.
Благодаря этим преимуществам кабельные линии напряжением 10 кВ
весьма перспективны для развития сельских электрических сетей.


4 Секционирование линий электропередач
В настоящее время большая часть сельских распределительных сетей
6-10 кВ имеет радиальную, древовидную конфигурацию с ручным
резервированием магистрали. В качестве защитных аппаратов в линиях
используются традиционные защиты на электромеханических реле в
центрах питания. При возникновении повреждения на линии, независимо от
того устойчивое оно или нет, защита в начале линии отключает всю линию.
При этом среднее время поиска и локализации поврежденного участка
составляет примерно 5 часов. Соответственно, ни о каком бесперебойном и
надежном электроснабжении говорить не приходится.
Сократить время нахождения линии без питания и не допустить
обесточивания на всем ее протяжении, можно за счет разделения линии на
несколько участков с помощью коммутационных аппаратов, работающих
автоматически, такое разделение называется автоматическим
секционированием.
Пункт секциониро-вания линии представляет собой ячейку напряжением
6-10 кВ, в которую входят коммутационный аппарат (выключатель),
разъединители, трансформаторы напря-жения и тока, аппаратура релейной
защиты и автомати-ки.


Место установки пункта секционирования выбира-ют исходя из
конкретных условий, учитывая в первую очередь характер потребителей,
питающихся от данной линии, а также удобство эксплуатации, близость
насе-ленных пунктов и наличие подъездных путей. Пункты секционирования
устанавли-вают как в магистрали линии, так и в начале ее протя-женных
ответвлений, питающих менее ответственных по-требителей. Эффект от
секционирования заключается в том, что при повреждении отдельных
участков линии за пунктом секционирования сохраняется питание осталь-
ных потребителей, включенных между питающим цент-ром и
отключившимся секционирующим выключателем.
Однако эта схема имеет недостатки, которые заклю-чаются в том, что
повреждение магистрального участка радиальной линии 6-10 кВ приводит к
обесточиванию всех потребителей; для потребителей одной категории
обеспечивается уровень надежности электроснабжения (потребители,
подключенные ближе к источнику питания, имеют более высокую
надежность), так как на участках, расположенных ближе к питающей
подстанции, увели-чиваются выдержки времени релейной защиты.
Более чем в 2 раза сокращаются перерывы в электро-снабжении при
использовании схем секционирования в сочетании с сетевым
резервированием.


5 Сетевое и местное резервирование
Сельские электрические сети работают в основном в разомкнутом
режиме, т.е. они обеспе-чивают одностороннее питание потребителей. При
таком режиме можно снизить значения токов короткого замыкания,
применить более дешевую аппаратуру, снизить потери мощности в сетях,
облегчить поддержание требуемых уровней напряжения на подстанциях и
т.п. При этих условиях надежность электроснабжения потребителей зна-
чительно ниже, чем при замкнутом режиме (двухсторон-нем питании).
Основным преимуществом двухстороннего питания является вы-сокая
надежность электроснабжения потребителей, так как аварийное отключение
одного из питающих источников не приводит к нарушению
электроснабжения потребителей.
Применение автоматического включения резервного питания (АВР) в
случае аварийного или ошибочного отключения рабочего устраняет
основной недостаток одностороннего питания — меньшую надежность элек-
троснабжения потребителей. Многолетний опыт эксплуатации показал
высокую эффективность раздельной работы элементов сети в со-четании с
устройствами АВР, успешность действия ко-торых по статистическим данным
составляет 90% и более.


В энергосистемах применяется большое количество устройств АВР, отли-
чающихся друг от друга в зависимости от конкретных условий работы и схем
первичной коммутации. Устрой-ства АВР можно классифицировать по
следующим основным признакам:
•по типу оборудования, на которое действуют устройства автоматики —
АВР трансформаторов, линий, секций шин, агрегатов собственных нужд
электростан-ций и подстанций;
•по направленности действия — АВР одно-стороннего и двустороннего
действия. Если устройство АВР двусто-роннего действия, то любой из
источников может быть как ра-бочим, так и резервным.
•по виду источника питания устройств — АВР на постоянном или
переменном оперативном токе;
•по виду резерва, включаемого действием устройства АВР, — АВР при
наличии явного и неявного резерва.


При наличии явного резерва резервный источник мо-жет находиться
либо в отключенном состоянии, либо под напряжением, но без нагрузки. В
случае неявного резерва нагрузка распределена между всеми источника-ми,
которые осуществляют взаимное резервирование при отключении одного из
них. При этом мощность каждого из источников должна быть достаточной
для покрытия собственной нагрузки, а также всей или части нагрузки
резервируемого источника.
В качестве резервного источника мо-жет быть использована вторая
линия электропередачи от другой подстанции (или от другой секции шин
двухтрансформаторной подстанции). Такое резервирование называют
сетевым. Однако особенно в районах с повышенными гололедно-ветровыми
на-грузками возможно повреждение обеих линий и прекращение по-дачи
энергии. Более независимым источником служит резервная электростанция
(местное резервирование). В системе сельского электроснабжения для
питания наиболее ответственных потреби-телей в период аварии основной
линии чаще всего в качестве ре-зервной используют дизельные
электростанции небольшой мощ-ности.



6 Автоматизация сельских электрических сетей
Со-вершенствование релейной защиты, использование автоматичес-кого
повторного включения (АПВ), автоматического включения резерва (АВР),
автоматического секционирования, устройств авто-матизации поиска
повреждений, автоматического контроля ненор-мальных и аварийных
режимов, телемеханики.
Создать автоматическую, полностью управляемую схему
распределительной сети можно на базе пунктов автоматического
секционирования воздушных распределительных сетей столбового
исполнения (реклоузеров – от английского recloser - переключатель),
которые имеют, помимо присущих данным устройствам
микропроцессорной системы релейной защиты и автоматики, систему
портов для подключения устройств телемеханики и могут использоваться в
качестве АВР. Места установки и алгоритмы функционирования выбираются
в результате технико-экономического анализа и расчетов. Специальная
функциональность их позволяет реализовывать алгоритмы селективной
работы большого количества последовательно установленных аппаратов
при ограничении выдержки времени. Такие устройства не нуждаются в
каком-либо обслуживании в течении всего срока эксплуатации.


Наибольший эффект автоматическое секционирование дает на линиях с
двусторонним питанием с сетевым АВР (рис. б). При такой схеме любой
поврежденный участок может быть автоматически отключен с двух сторон
(выделен), а остальные участки будут продолжать питаться либо от
подстанции А, либо от подстанции Б.

А Б

R1 R1 R5

К1

R2 R2 R4
АВР

а) R3 б)
R3
Схемы ВЛ 6(10) кВ с последовательным секционированием (а) и с
двусторонним питанием, сетевым резервированием и
последовательным секционированием (б)


Действительно, при к.з. в точке К1 сначала отключится своей защитой
вакуумный выключатель реклоузера R1, затем сработает сетевой АВР
(реклоузер с функцией АВР) и включит выключатель R3, после чего при
устойчивом к.з. отключится выключатель реклоузера R2. При этом
потребители участка выделенного аппаратами R2 и R3 не потеряют
электропитания.
Сравнивая эту схему с радиальной линией на рис. а, легко оценить
преимущества линии с двусторонним питанием и сетевым АВР: на
радиальной линии при устойчивом к.з. на аналогичном участке будут
отключены все потребители, в том числе потребители участка R2-R3.
Поскольку имеется возможность подключения устройств телемеханики, то в
этом случае эффект от применения реклоузеров достигается за счет
сокращения времени поиска поврежденного участка, так как будет известно
какой из аппаратов сработал, и какой именно участок оказался выделен.
Применение сетевого АВР без автоматического секционирования так же
малоэффективно. Рассмотрим это на примере (рис. б), так при отсутствии по
какой-либо причине секционирующего выключателя R2, действие АВР на
устойчивое повреждение R1-R2 не принесет пользы, поскольку выключатель
R3 отключится от своей защиты и весь участок R1-R3 будет отключен.


Без секционирующего аппарата R2 действие сетевого АВР по сути дела
равноценно еще одному циклу АПВ, который повторно включает
несекционированную линию, но с другой стороны. Таким образом,
действительного повышения надежности электроснабжения можно достичь
лишь при совместном использовании нескольких последовательно
установленных аппаратов с функциями автоматического секционирования,
АПВ и сетевого АВР.
Широкое внедрение большинства рассмотренных ранее техни-ческих
средств связано с большими капитальными вложениями, учитывая, что
протяженность сельских электрических сетей дос-тигла 2,2 млн км. При
автоматизации сетей как средства повыше-ния надежности
электроснабжения требуются относительно малые затраты при широких
возможностях использования в эксплуатиру-емых сетях без их серьезной
реконструкции. Автоматизация — одно из основных и наиболее
эффективных средств повышения надеж-ности электроснабжения.
Следует отметить, что максимальный эффект от повышения на-дежности
электроснабжения может быть получен при комплексном использовании
различных мероприятий и средств. Их оптималь-ные сочетания
определяются конкретными условиями.

Lecture 13

More Related Content

Similar to Lecture 13

Lecture 13