4.1.8. Определение ущерба от перерывов в электроснабжении

Электроснабжение потребителей II категории могут осуществлять по нерезервированным схемам, причем надежность в этом случае заметно меньше. Возможные перерывы в электроснабжении приносят промышленному хозяйству ущерб, необходимость оценки которого возникает при экономическом сравнении вариантов ЭС или участков сети с различной степенью резервирования.

Дадим приближенную количественную оценку ущербу, нанесенному из-за перерыва в электроснабжении удаленной подстанции. Как правило, в этом случае определяют, возможно ли использовать одноцепную линию вместо двухцепной. Критерием здесь может служить сопоставление возможного ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителям в случае аварийного отключения одноцепной линии (блока линия – трансформатор) (рис. 4.7, а) с дополнительными затратами на двухцепную линию (рис. 4.7, б).

·10^–6 руб./кВт·ч

Рис. 4.6 – Удельные затраты на возмещение потерь в электрических сетях:

1– Европейской части России; 2– ОЭС восточных районов страны (кроме ОЭС Сибири); 3 – ОЭС Сибири

а	б

Рис. 4.7 – Нерезервированная (а) и резервированная (б) радиальная сеть

Для одноцепной линии перерывы в электроснабжении потребителей IIкатегории возникают при аварийном и плановом отключениях любого из последовательно включенных элементов электропередачи (выключателя В, линииW, трансформатора Т). Поэтому вероятность перерыва в электроснабжении потребителей равна сумме вероятностей аварийных простоев и плановых ремонтов всех указанных элементов электропередачи

, (4.31)

где – для выключателя;– для линии;– для трансформатора.

При резервировании сети параллельным включением элементов вероятность перерыва в электроснабжении может быть определена как произведение вероятностей отключения элементов, составляющих эту сеть. В случае двухцепной линии (рис. 4.7, б, параллельные цепи имеют одинаковые элементы) можно записать:

. (4.32)

Вероятность аварийного состояния какого-либо элемента схемы

, (4.33)

где ω_w– среднее количество отказов (параметр потока отказов) данного элемента в год;– средняя длительность аварийного ремонта, лет/отказ.

В частности, для линии

, (4.34)

где ω_w – удельная повреждаемость линии на 100 км, отказ/год; l – длина линии, км.

Вероятность планового ремонта

, (4.35)

где – число плановых ремонтов в году;t_рем– средняя длительность планового ремонта, ч.

Недоотпущенная электроэнергия по причине прекращения электроснабжения в результате аварийного простоя и планового ремонта

, (4.36)

где p– вероятность перерыва в электроснабжении, определяемая по формулам (4.31 – 4.35).

В этом случае причиненный ущерб

, (4.37)

где у₀–  средний удельный ущерб, равный 0,6 – 0,8 тыс. руб./МВт∙ч.

Пример. Определить экономическую целесообразность резервирования сети для электроснабжения потребителей подстанцииА (схема на рис. 4.8). Удельную стоимость 1 МВт·ч недоотпущенной электроэнергии принять равной 0,8 тыс. руб./МВт·ч. Стоимость 1 МВт·ч потерь электроэнергии равна тыс.руб./МВт∙ч. Натрансформаторной подстанции установим один трансформатор. Планово-предупредительные ремонты линии производят под напряжением без отключения линии.

Рис. 4.8 – Расчетная схема сети

Решение.В соответствии с данными [6, табл. 5.2, 5.1] определим:

среднее количество отказов в год: выключателя (масляного) отказ/год; воздушной линииотказ/год; трансформатораотказ/год;

среднее время восстановления после отказа [6, табл. 5.2]: выключателя лет/отказ; воздушной линиилет/отказ; трансформаторалет/отказ;

вероятность аварийного простоя:

выключателя ;

линии ;

трансформатора ;

блока линия - трансформатор .

Недоотпущенная электроэнергия

МВт∙ч.

Ущерб от недоотпуска электроэнергии

тыс.руб.

Из приведенных расчётов видно, что в основном ущерб определен относительно большой вероятностью аварийного простоя линии. В случае резервирования вероятность аварийного простоя обеих линий равна произведению вероятностей этих событий. Тогда вероятность перерыва в электроснабжении потребителей

.

Недоотпущенная электроэнергия

МВт∙ч.

Ущерб от недоотпуска электроэнергии

тыс.руб.

Рассмотрим определение экономических показателей для одно-, двухцепных вариантов электроснабжения.

Капитальные вложения в линию (опоры стальные):

тыс. руб.;

тыс. руб.

Капитальные вложения в подстанцию Б (стоимость ячеек открытого распределительного устройства (ОРУ) с выключателями):

тыс.руб.;

тыс.руб.

Отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание

для линий:

тыс.руб.;

тыс.руб.;

для подстанции:

тыс.руб.

тыс.руб.

Стоимость потерь электроэнергии в линии^:

тыс.руб.;

тыс.руб.

Суммарные издержки:

тыс.руб.;

тыс.руб.

Приведенные затраты:

тыс.руб.;

тыс.руб.

Из сравнения экономических показателей рассмотренных вариантов сети видно, что электроснабжение по двухцепной схеме (рис. 4.7, б) более экономично.