3 Задание № 3

От шин низкого напряжения (рисунок 3.1) цеховой трансформаторной подстанции (ТП) питаются три группы электродвигателей (n₁, n₂, n₃) с потребляемой мощностью n₁ х S₁, n₂хS₂, n₂хS₃ (таблица 3.1) и одинаковым Cosj = 0,85. Вероятность включения в работу каждого двигателя первой группы - p₁, второй группы - p₂, третьей группы - p₃ (таблица 3.2). События включения в работу и отключения любого двигателя каждой группы рассматриваются как независимые. Показатели надежности элементов системы электроснабжения приведены в таблицах 3.4 и 3.5, данные системы электроснабжения в таблице 3.3.

Требуется определить:

а) вероятность нагрузки трансформаторов питающей подстанции (ТП) на: 1) S₁ = 0 кВА;

2) S₂ = 60 кВА;

3) S₃ = 100 кВА;

4) на величину максимальной мощности потребителя;

б) математическое ожидание, дисперсию, среднеквадратичное отклонение случайной величины нагрузки трансформатора;

в) определить показатели надежности системы электроснабжения, представленной на рисунке 3.1, относительно шин 0,4 кВ (без учета преднамеренных отключений):

1) интенсивность отказов l_с, 1/г;

2) среднее время восстановления t_авс, час;

3) среднюю наработку на отказ Т_с, лет;

4) коэффициент простоя g_с, коэффициент готовности р_с.

г) Определить величину недоотпущенной электроэнергии за год (8760 ч.) относительно шин 0,4 кВ.

 

Р исунок 3.1 - Схема электроснабжения

 

3.1 Методические указания:

а) для определения вероятностей заданной нагрузки трансформатора используется схема независимых испытаний - биномиальный закон распределения

p(A) = ´p^к×g^n-к, (3.1)

где n - число независимых испытаний;

к - число испытаний, в которых событие А появилось из серии n независимых испытаний;

p - вероятность включения двигателя;

g - вероятность отключения двигателя;

б) математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратичное отклонение случайной величины нагрузки трансформатора определяются по формулам

М(S) = , кВА,

(3.2)

Д(S) = , кВА²,

s(S) = , кВА,

где m - число групп электродвигателей;

в) показатели надежности системы электроснабжения относительно шин 0,4 определяются для последовательного соединения элементов схемы:

1) интенсивность отказов

l_с = , 1/год; (3.3)

2) среднее время восстановления

, час; (3.4)

3) средняя наработка на отказ

Т_ср= , год; (3.5)

4) коэффициент простоя

g_c = ål_i t_авi = l_сt_авс, о.е.; (3.6)

5) коэффициент готовности

p_с = 1 - g_с, о.е.; (3.7)

г) величина недоотпущенной электроэнергии за год относительно шин 0,4 кВ

Э=М(S)cosj×T_год×g_с, кВт´ч. (3.8)

 

 

Таблица 3.1- Исходные данные

Последняя цифра зачетки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n1хS1, кВт	3х10	3х15	2х15	2х10	4х10	4х15	3х40	2х25	4х35	4х25
n2хS2, кВт	2х20	3х20	3х10	2х25	2х20	2х20	3х20	4х15	4х10	5х10
n3хS3, кВт	3х30	2х40	3х40	3х30	3х30	2х40	4х10	2х35	3х20	2х20

 

Таблица 3.2- Исходные данные

Предпоследняя цифра зачетки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
p1	0,6	0,9	0,5	0,7	0,9	0,8	0,4	0,4	0,3	0,5
p2	0,7	0,8	0,6	0,6	0,5	0,7	0,3	0,9	0,8	0,6
p3	0,5	0,7	0,7	0,5	0,8	0,6	0,5	0,6	0,5	0,4

 

Таблица 3.3- Исходные данные

Первая буква фамилии студента	А, Д	В, Г, Я	Б, Е,Щ	Ж, З, И	К, Ф, Э	Л,М, О	Н, П, Ю	Р, Т, У	С, Ч, Ц	Х, Д, Ш
Напряжение системы, кВ	330	220	110	35	330	220	110	35	220	110
Длина ЛЭП, км	110	150	200	30	150	100	80	20	100	140
а) Воздушный выключатель	ВВ	ВВ	ВВ	ВВ	ВВ	-	-	-	-	-
б) Масляный выключатель	-	-	-	-	-	МВ	МВ	МВ	МВ	МВ
Длина кабельной линии (КЛ), км	1	2	3	4	5	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Способ прокладки кабельных линий	в траншее	в туннеле	в блоках	в траншее	в туннеле	в блоках	в траншее	в туннеле	в блоках	в траншее

 

Таблица 3.4 - Интенсивность отказов элементов системы электроснабжения l_i, 1/год

Элементы системы электроснабжения	Напряжение, кВ
	330	220	110	35	6-10	до 1
1	2	3	4	5	6	7
Одноцепные ЛЭП (на 100 км)	1,23	1,4	2,1	2,2	2,5
КЛ (на 100 км):
- в траншее;	-	-	-	-	8,0
- в туннеле;	-	-	-	-	1,3
- в блоках.	-	-	-	-	10,0
Трансформаторы	0,03	0,02	0,02	0,018	0,023

Продолжение таблицы 3.4

1	2	3	4	5	6	7
Воздушные выключатели	0,05	0,06	0,04	0,02	0,02
Масляные выключатели	-	0,02	0,05	0,05	0,05
Отделители и короткозамыкатели	0,03	0,03	0,02	0,01	-
Разъединители	0,03	0,03	0,03	0,02	-
Автоматы	-	-	-	-	-	0,14

 

Таблица 3.5 - Среднее время восстановления элементов системы электроснабжения taвi, час

Элементы системы электроснабжения	Напряжение, кВ
	330	220	110	35	6-10	до 1
1	2	3		5	6	7
Одноцепные ЛЭП	8,1	6,5	4,2	5,6	12,0
КЛ:
- в траншее;	-	-	-	-	7,0
- в блоках;	-	-	-	-	11,5
- в туннеле.	-	-	-	-	4,0
Трансформаторы	200	150	100	90	15
Воздушные выключатели	60	40	30	24	20
Масляные выключатели	-	24	20	10	10
Отделители и короткозамыкатели	15	15	15	10	-
Разъединители	15	15	15	10	10
Автоматы	-	-	-	-	-	4,0