Xreferat.com » Остальные рефераты » Расчет надежности электроснабжения подстанции Южная

Расчет надежности электроснабжения подстанции Южная

(1.16)

Вероятность восстановления разъединителей определяется:

Рвос.раз=1-е-.

Таблица 15

Статистический ряд времени восстановления разъединителей

восстановление

8,3

6

6,2

7

7,5

8

8,3

7,2

9,1

9,2

10,9

9

6,8

10,4

9,4

8,1

10,1

7,1

8,5

6,1

Т=8,16

=0,12255

Результаты расчетов по приведенным выше формулам сведены в табл.14,15.


1.6. Модель отказов и восстановления для отделителей и короткозамыкателей


Для отделителей и короткозамыкателей составим модель аналогичную разъединителям и проведем подобный расчет. Исходные данные и результаты расчета сведем в таблицу 16,17,18,19.

Таблица 16

Статистический ряд внезапных отказов отделителей

X, ч

X, ч

X, ч

X, ч

31377

35695

31623

34179

33786

34416

35974

33762

32653

34130

34558

34679

34579

33325

32455

34091

32231

32471

34825

36149

Т=33848

3E-05

Таблица 17

Статистический ряд времени восстановления отделителей


восстановление


8,1

5,9

6,1

6,9

7,4

7,8

8,1

7,1

8,9

9,0

10,6

8,8

6,7

10,2

9,2

7,9

9,9

7,0

8,3

6,0

Т=7,98933

=0,12517

Таблица 18

Статистический ряд внезапных отказов короткозамыкателей

X, ч

X, ч

X, ч

X, ч

32430

36893

32685

35326

34920

35570

37181

34895

33749

35275

35718

35842

35739

34443

33544

35235

33312

33560

35993

37362

Т=

34984



2,9E-05

Таблица 19

Статистический ряд времени восстановления короткозамыкателей

восстановление

8,3

6

6,2

7

7,5

8

8,3

7,2

9,1

9,2

10,9

9

6,8

10,4

9,4

8,1

10,1

7,1

8,5

6,1

Т=8,16

=0,12255

1.6. Модель отказов и восстановления для шин


Рассматриваем два типа шин: питающие шины, идущие от трансформатора к вводному выключателю; секции шины. Так как шины голые то для них применим показательный закон распределения внезапных отказов. Причиной внезапных отказов является воздействие токов короткого замыкания. Расчет произведем аналогично результаты расчетев сведем в таблицу 20,21,22,23

Таблица 20

Статистический ряд внезапных отказов питающих шин

X, ч

X, ч

X, ч

X, ч

760215

856936

768768

867865

1001326

870594

1001022

874998

794916

905950

964405

814378

969966

956631

840253

903270

888089

806707

894381

823804

Т=

878224



1,14E-06

Таблица 21

Статистический ряд времени восстановления питающих шин

восстановление

2,1

2,9

2,3

3,5

3,7

3,8

3,8

3,9

3,0

4,3

3,0

3,7

4,4

3,9

4,7

2,4

3,3

3,6

3,1

4,2

Т=3,48353

=0,28707

Таблица 22

Статистический ряд внезапных отказов секций шин

X, ч

X, ч

X, ч

X, ч

760215

856936

768768

867865

1001326

870594

1001022

874998

794916

905950

964405

814378

969966

956631

840253

903270

888089

806707

894381

823804

Т=

878224



1,1E-06

Таблица 23

Статистический ряд времени восстановления секций шин

восстановление

2,0

2,7

2,2

3,3

3,5

3,6

3,6

3,7

2,8

4,2

2,8

3,5

4,3

3,7

4,5

2,3

3,1

3,4

2,9

4,1

Т=3,33011

=0,30029

2. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАЖЕНИЯ


2.1. Расчет последовательных соединений


Анализ системы последовательно соединенных, восстанавливаемых элементов будем проводить с учетом двух условий: первое при отказе одного элемента интенсивности отказа оставшихся в работе элементов не изменяются; второе восстановление не ограничено, т.е. любой отказавший элемент начинает немедленно восстанавливаться.

Для электротехнического оборудования принято выделять четыре составляющих времени восстановления:


=tОБ + tOP + tЛ + t,


где t – время обнаружения; tOP – время организации; tЛ – время ликвидации отказа; tOВ – время опробывания и включения в работу.

Поскольку каждая составляющая представляет собой случайную величину со своим законом распределения, интенсивность восстановления являются величиной не постоянной. Однако на основании теоремы теории восстановления с достаточной точностью можно воспользоваться показательным законом распределения. Интенсивность восстановления определяется по данным статистического ряда Z1...Zn, где Zi – время восстановления после отказа. Интенсивность восстановления


(2.1)


Интенсивность восстановления всех элементов схемы была рассчитана в главе1.

Для системы из n последовательно соединенных восстанавливаемых элементов суммарная интенсивность отказав цепи может быть найдена по выражению


(2.2)


Среднее время безотказной работы последовательной цепи


ТСР = 1/. (2.3)


Среднее время восстановления


СР (2.4)


Вероятность безотказной работы системы из n последовательно соединенных элементов на интервале времени от 0 до t0


P=e -t (2.5)


Коэффициент готовности


(2.6)


При расчете учитываем, что сами шины и вводные выключатели на 6 и 10 кВ одинаковые, и будем рассматривать надежность электроснабжения по одному из низших напряжений, упростим исходную схему рис.2. до расчетной рис.3.

Рассчитаем последовательные звенья схемы, представленной на рис.3. Так как схема состоит из двух одинаковых в отношении надежности параллельных ветвей, то проведем расчет только для одной ветви. Упростим схему для этого каждую последовательную цепочку заменим на эквивалентный в отношении надежности элемент Э1 иЭ2 см рис.4. Тогда заменим последовательно соединенные элементы: Л1.1, Л1.2, Р1, О1, КЗ1, Т1.1, Т1.2, Ш1, В1.1, В1.2, Ш3 на эквивалентный элемент Э1 см рис.4. Характеристики надежности данного элемента определим по выражениям (2.2)...(2.6).




Рис. 2. Схема электроснабжения в отношении надежности




Рис. 3. Упрощенная схема электроснабжения в отношении надежности

Интенсивность отказов

=lЛ1.1+lЛ1.2+1/ТР1+1/ТО1+1/ТКЗ1+1/ТТ1.1+1/ТТ1.2+1/ТШ1+1/ТВ1.1+

+1/ТВ1.2+1/ТШ3=5.8/1699440 +5.8/2899560+1/61320 +1/33848 +1/34984 +1/40974 +1/56209 +1/878224 +1/11212 +1/13320 +1/878224=0.000289 , ч-1.

Среднее время безотказной работы последовательной цепи

ТСР = 1/=1/0.000289=3460, ч

Среднее время восстановления

Интенсивность восстановления можно определить как величину, обратную среднему времени восстановления

Коэффициент готовности

Секционный выключатель, представленный в отношении надежности как два последовательно включенных элемента заменим на один эквивалентный Э1 см. рис.4., и произведем его расчет.

Интенсивность отказов

=1/ТВ3.1+1/ТВ3.2=1/10516 +1/12350=0.000176 , ч-1.

Среднее время безотказной работы последовательной цепи

ТСР = 1/=1/0.000176=5679, ч

Среднее время восстановления

Интенсивность восстановления можно определить как величину, обратную среднему времени восстановления




Рис.4. Эквивалентная схема


Э12

Э3



Рис. 5. Преобразованная эквивалентная схема


Коэффициент готовности

Далее определим параметры последовательного соединения элементов Э1 и Э2 по выражениям (2.2)-(2.6)

Интенсивность отказов

=1/ТЭ1+1/ТЭ2=1/3460 +1/5679=0.000465 , ч-1.

Среднее время безотказной работы последовательной цепи

ТСР = 1/=1/0.000465=2150, ч

Среднее время восстановления

Интенсивность восстановления можно определить как величину, обратную среднему времени восстановления

Коэффициент готовности

Схема преобразуется к виду, представленному на рис.5.


2.2. Учет резервирования


Анализ систем параллельно соединенных восстанавливаемых элементов будем проводить с учетом четырех условий:

  • резервный элемент работает в нагруженном режиме;

  • восстановление отказавших элементов не ограниченно;

  • во время восстановления в элементах не могут возникать вторичные отказы;

  • совпадение моментов наступления двух различных событий считаем практически невозможным.

Интенсивность отказов каждого из элементов i найдена в предыдущем расчете. Интенсивность восстановления можно определить как величину, обратную среднему времени восстановления


(2.7)


Определим вероятности каждого из четырех состояний для стационарного режима. Система может находиться в четырех состояниях, три из которых являются работоспособными, четвертое – отказ:

  • оба элемента работают;

  • отказал первый элемент;

  • отказал второй элемент;

  • отказали оба элемента.

Вероятность первого состояния



Вероятность второго состояния


Вероятность третьего состояния



Вероятность четвертого состояния


Коэффициент готовности системы


КS = p1 +p2 +p3 .


Коэффициент простоя системы


RS = p4. (2.8)


Но можно сделать проще и рассчитать только коэффициент простоя, а коэффициент готовности найти как:


КS = 1 - p4.


Вероятность четвертого состояния


Коэффициент простоя:


КS = 1 - p4 = 1-0,069=0,93


Интенсивность отказа системы из двух взаиморезервирующих элементов

S = Э3 RЭ3 + Э12 RЭ12 = 0,000289(1-0,996)

+0,000465(1-0,9924)=0,00000469


Среднее время безотказной работы системы


ТСРS = 1/S = 1/0,00000469=213219 ч


Для большей части элементов электрических систем отношения /=10-3...10-4, поэтому в пределах t 4...5tB справедливо соотношение


S = Э3 +Э12= 0,07+0,06 = 0,13


Поскольку ограничение на восстановление не вводилось, то


ч

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Результаты вычислений показывают, что существующая схема подстанция "Южная" обладает достаточной надежностью. Среднее время безотказной работы системы составляет 213219 ч – 24,3 г. Система имеет коэффициент стационарной готовности равный 0,93.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ

ИСТОЧНИКОВ


  1. Фокин Ю.А., Туфанов В.А. Оценка надежности систем электроснабжения. - М.: Энергоатомиздат, 1981.-224с.

  2. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 200с.

  3. Р. Хэвиленд Инженерная надежность и расчет на долговечность. М.: Энергия, 1966. – 232с.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: