3.4. Особенности использования показателей надежности для оценки систем электроснабжения

К потребительским качествам электроснабжения относится способность системы к обеспечению надежного питания потребителей.

Система электроснабжения в любой рассматриваемый период времени может находиться в одном из следующих состояний: рабочем, плановом ремонте, аварийном простое и резерве. Отключения в электрических сетях можно подразделять на аварийные (неустойчивые и длительные) и преднамеренные (плановые и неплановые ремонты, профилактические осмотры, технические обслуживания и т. п.). Преднамеренные отключения обычно планируются так, чтобы вызываемое ими снижение надежности электроснабжения потребителей было наименьшим.

В качестве наиболее общей оценки надежности можно принять ожидаемую вероятность обеспечения электроснабжения в рассматриваемой точке сети. Указанный показатель идентичен вероятности безотказной работы. Доя радиальных сетей с односторонним питанием допущениями можно принять, что отказы являются событиями случайными и независимыми и отказ любого элемента системы приводит к нарушению электроснабжения потребителей. В рассматриваемом случае, для того чтобы в расчетный промежуток времени потребители получали электроэнергию, необходима безотказная работа всех узлов. Вероятность такого события вычислить по формуле:

, (3.26)

где – вероятность исправной работы i-го элемента; – количество узлов (элементов системы).

С точки зрения потребителя надежность электроснабжения определяется длительностью и частотой перерывов в подаче электроэнергии. Для отдельного потребителя, питающегося по радиальной линии плановые и неплановые ремонты, так же как и аварийные, связаны c перерывом электроснабжения, поэтому длительность плановых ремонтов служит одним из показателей надежности.

Для потребителей, у которых ущерб меняется в зависимости от длительности простоя, необходимо, чтобы время восстановления питания не превышало заданное. Не случайно в число показателей безотказности для электроэнергетических систем введен такой показатель, как максимально допустимое время перерыва электроснабжения, под которым подразумевается допустимое время нарушения энергоснабжения потребителей, еще не приведшее к срыву его технологического процесса.

При оценке надежности электрических сетей необходимо учитывать следующие показатели:

- удельное количество отключенных линий;

- среднюю длительность восстановления питания с учетом аварийных, плановых и неплановых отключений;

- вероятность того, что среднее время восстановления не превысит заданное время.

Элементы электрических систем относятся к восстанавливаемым элементам при отказах и повреждениях, поэтому при оценке надежности следует рассматривать показатели для восстанавливаемых объектов.

Таким образом, для систем электроснабжения целесообразно использовать следующие показатели:

- параметр потока отказов (плановых, неплановых и аварийных отключений), т.е. среднее количество отказов в единицу времени (обычно год), отнесенное к одному элементу 1/год, а для линий электропередачи – параметр потока отказов на 1 км, 1/(км∙год);

- среднее время восстановления (аварийных и преднамеренных отключений);

- с учетом определенных допущений (простейший поток отказов) – коэффициент готовности и коэффициент технического использования, а для резервных источников электроснабжения – коэффициент оперативной готовности.

При этом следует помнить, что наиболее общим и универсальным показателем является коэффициент технического использования, поскольку он характеризует относительное время пребывания объекта в работоспособном состоянии.