Двойная система шин с обходной

На рисунке 3 представлена схема РУ с обозначенными на ней объектами.

Рисунок 3 – Схема РУ

На схеме номерами 1..10 обозначены ячейки выключателей ( 7 – включает ячейку ОВ и обходную шину) , а номерами 11,12 – сборные шины.

Имеем следующие расчётные режимы работы схемы:

0 – нормальный режим;

1..12 – режимы планового ремонта;

13..24 – режимы аварийного ремонта.

Определим относительные времена каждого из режимов:

, где j=0..24.

,

,

,

,

Составим две таблицы расчётных связей – таблицы 6 и 7.

Определим времена существования каждого из недоотпусков. Время оперативных переключений примем равным 0,5 часа.

ч;

ч;

ч;

ч;

ч;

ч.

Найдём математическое ожидание недоотпуска электроэнергии на самой подстанции:

.

Математическое ожидание недоотпуска электроэнергии в транзит:

.

Цена ячейки РУ 220 кВ, выполненной по схеме ДСШ с обходной, с воздушным выключателем стоимостью 33700 руб составляет 82000 руб. Заменяем воздушный выключатель на элегазовый стоимостью 16500 руб, при этом стоимость монтажных и строительных работ не изменится. Таким образом стоимость ячейки:

млн. руб.

Приведённые затраты в сооружение РУ на 1 год:

Для выбора вариантов проверим их на равноэкономичность, при этом разницу возьмём 5%. Сравнивать будем ДСШ и ОСШ с раздельными ОВ и СВ:

>5% - варианты не равноэкономичны, поэтому выбираем вариант с меньшими приведёнными затратами, а именно – двойную систему шин с обходной.

Расчёт надёжности графоаналитическим способом

Выше был приведён выбор схемы РУ с использованием таблично-логического метода, по которому предпочтение было отдано схеме с двойной системой шин и обходной. Для данной схемы проведём дополнительно расчёт с использованием графоаналитического метода.

Также как и при расчёте таблично-логическим способом, рассмотрению оставим лишь ситуации, ведущие к недоотпуску электроэнергии. Поэтому удобно будет использовать таблицы 12 и 13.

Нормальный режим

Расчётный граф состояний для нормального режима приведён на рисунке 4.

Рисунок 4 – Граф состояний для нормального режима

По графу состояний составляем систему уравнений, при этом учтены все вероятности выхода из начального состояния (всё нормально работает):

;

;

;

.

Решение системы уравнений производилось на ЭВМ с помощью математической системы MathCAD 11. Вероятность нахождения в интересующем нас 4 состоянии (оно соответствует отказу секционного выключателя, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – . Это значение и будет коэффициентом вынужденного простоя для ситуации отказа СВ в нормальном режиме - .

Режимы 1 - 6 (плановые ремонты выключателей питающих и транзитных лэп)

Расчётный граф состояний для режима планового ремонта выключателя 1 приведён на рисунке 5. Коэффициенты вынужденного простоя для режимов плановых ремонтов выключателей 2-6 будет таким же как и для выключателя 1-го.

Рисунок 5 – Граф состояний для режима 1

По графу состояний составляем систему уравнений:

;

;

.

Вероятность нахождения в интересующем нас 4 состоянии (оно соответствует отказу секционного выключателя, что приводит к недоотпуску электроэнергии) – . Это значение и будет коэффициентом вынужденного простоя для ситуации отказа СВ в режиме планового ремонта выключателя ЛЭП - .