Формулы для расчета показателей надежности электрических систем
|
Показатели |
Формулы для расчета при соединении элементов: | |
|
последовательном |
параллельном | |
|
Параметр потока отказов , отказ/год |
|
1Кв2+2Кв1 |
|
Коэффициент вынужденного простоя Кв, отн. ед. |
|
Кв1· Кв2+ Кв1п2+ Кв1п1 |
|
Коэффициент совместного вынужденного простоя одного элемента и планового ремонта второго Кв1п2, отн. ед. |
--- |
0,51Кп2Тп2 при Тп2Тв1, Кв1(Кп2-0,5Тв1п2) при Тп2>Тв1 |
|
Среднее время восстановления Тв, лет/отказ |
Кв/ |
Кв/ |
|
Средняя частота плановых простоев п, простой/год |
п max |
--- |
|
Коэффициент планового простоя Кп, отн. ед. |
|
--- |
|
Среднее время планового простоя Тп, лет/простой |
Кп/п |
--- |
|
Коэффициент готовности Кг, отн. ед. |
1-(Кп+Кв) 1- Кп |
1- Кв |
|
Коэффициент технического использования Кт, отн. ед. |
1-(Кп+Кв) 1- Кв |
1 |
|
Вероятность безотказной работы в течении года Рm=0 |
е - |
е - |
|
Математическое ожидание ущерба от вынужденных простоев Ув, тыс. руб./год |
РmaxKв |
|
|
атематическое ожидание ущерба от плановых простоев Уп, тыс. руб/год |
РmaxKп |
Рmax( Kп11+ Kп22) |
|
Общий ожидаемый ущерб от перерывов в электроснабжении У, тыс. руб./год |
Ув+Уп |
Ув+Уп |
Т а б л и ц а П6.2
Параметры потоков отказов , отказ/год, и средняя частота плановых простоев п, простой/год, элементов электрических сетей
|
Элемент |
|
п | ||||||||
|
При напряжении, кВ | ||||||||||
|
500 |
330 |
220 |
110 |
35 |
500 |
330 |
220 |
110 |
35 | |
|
Воздушные линии1: одноцепные двухцепные (отказ одной цепи) двухцепные (отказ двух цепей) |
0,4 ---
--- |
0,5 ---
--- |
0,6 0,5
0,1 |
1,1 0,9
0,2 |
1,4 1,1
0,3 |
10 ---
--- |
12 ---
--- |
13 ---
--- |
15 ---
--- |
9 ---
--- |
|
Трансформаторы и автотрансформаторы2 |
0,04 |
0,04 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Выключатели воздушные3: в цепях ВЛ в других цепях |
0,2 0,08 |
0,2 0,07 |
0,15 0,06 |
0,1 0,05 |
0,08 0,04 |
2 2 |
2 2 |
2 2 |
2 2 |
2 2 |
|
Выключатели масляные3: в цепях ВЛ в других цепях |
--- --- |
--- --- |
0,07 0,01 |
0,03 0,01 |
0,02 0,01 |
--- --- |
--- --- |
2 2 |
2 2 |
2 2 |
|
Сборные шины4 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Отделители и короткозамыкатели3 |
--- |
--- |
0,04 |
0,02 |
0,01 |
--- |
--- |
3 |
3 |
3 |
П р и м е ч а н и е. 1 -- на 100 км, п – на ВЛ,
2 -- на единицу, для однофазных – на фазу,
3 -- на единицу,
4 -- на присоединение, п – на секцию.
Отказы выключателей, приводящие к отключению смежных цепей, составляют 60 % общего количества отказов.
Т а б л и ц а П6.3
Среднее время восстановления элементов электрических сетей
Тв10-3, лет/отказ
|
Элемент |
Напряжение, кВ | ||||
|
500 |
330 |
220 |
110 |
35 | |
|
Воздушные линии: одноцепные двухцепные (отказ одной цепи) двухцепные (отказ двух цепей) |
1,7 --- --- |
1,3 --- --- |
1,1 0,2 0,4 |
1,0 0,4 3,0 |
1,0 0,8 2,5 |
|
Трансформаторы и автотрансформаторы: при отсутствии резервного трансформатора в системе при наличии резервного трансформатора в системе |
300
--- |
250
--- |
80
25 |
60
20 |
45
10 |
|
Выключатели |
10 |
7 |
4,8 |
2,8 |
1,3 |
|
Отделители и короткозамыкатели |
--- |
--- |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|
Сборные шины |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
0,25 |
0,25 |
П р и м е ч а н и я. 1. Среднее время восстановления повреждений фазы (однофазного трансформатора) при установленной на подстанции резервной фазе составляет 1,1·10-3лет/отказ без перекатки и 9·10-3лет/отказ с перекаткой фазы.
2. Время восстановления электроснабжения при повреждении выключателей в схемах с обходной системой составляет 0,06·10-3лет/отказ, а в схемах многоугольников, полуторных и мостиковых – 0,03·10-3лет/отказ.
3. При обслуживании подстанций выездными бригадами время восстановления путем переключения в РУ следует увеличивать на 0,06·10-3лет/отказ.
Т а б л и ц а П6-4
Коэффициенты плановых простоев на одну цепь ВЛ
или единицу оборудования Кп·10-3, отн. ед.
|
Элемент |
Напряжение, кВ | ||||
|
500 |
330 |
220 |
110 |
35 | |
|
Воздушные линии |
12 |
9 |
7 |
5 |
4 |
|
Трансформаторы и автотрансформаторы |
10 |
9,5 |
8,5 |
7,5 |
6,0 |
|
Выключатели воздушные |
40 |
30 |
20 |
10 |
5 |
|
Выключатели масляные |
--- |
--- |
8,5 |
6,5 |
2 |
|
Сборные шины (на одно присоединение) |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
|
Отделители и короткозамыкатели |
--- |
--- |
1 |
1 |
1 |
Приложение 7
Т а б л и ц а П7.1
Расчетные данные ВЛ 220 –1150 кВ
со сталеалюминевыми проводами (на 100 км)
|
Номинальное сечение провода, мм2 |
Количество проводов в фазе |
r0, Ом, при +20 0С |
220 кВ |
330 кВ |
500 кВ |
750 кВ |
1150 кВ | |||||||||||||
|
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар |
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар |
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар |
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар |
Dср=15м |
Dср=24,2м | |||||||
|
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар |
X0, Ом |
b0, 10-4 Cм |
q0, Мвар | |||||||||||||||
|
240/32 |
1 |
12,1 |
43,5 |
2,60 |
13,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
2 |
6,0 |
--- |
--- |
--- |
33,1 |
3,38 |
40,6 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
240/39 |
11 |
1,1 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
19,3 |
5,95 |
786,9 |
--- |
--- |
--- |
|
240/56 |
5 |
2,4 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
30,8 |
3,76 |
211,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
300/39 |
1 |
9,8 |
42,9 |
2,64 |
14,1 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
2 |
4,8 |
--- |
--- |
--- |
32,8 |
3,41 |
40,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
300/48 |
8 |
1,25 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
26,6 |
4,43 |
585,9 |
|
300/66 |
3 |
3,4 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
31,0 |
3,97 |
99,2 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
5 |
2,1 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
28,8 |
4,11 |
231,2 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
330/43 |
3 |
2,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
30,8 |
3,60 |
90,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
8 |
1,1 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
27,0 |
4,38 |
579,3 | |
|
400/51 |
1 |
7,5 |
42,0 |
2,70 |
14,4 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
2 |
3,75 |
--- |
--- |
--- |
32,3 |
3,46 |
41,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
3 |
2,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
30,6 |
3,62 |
90,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
5 |
1,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
28,6 |
4,13 |
232,3 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
400/93 |
4 |
1,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
28,9 |
4,13 |
232,3 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
500/64 |
1 |
6,0 |
41,3 |
2,74 |
14,6 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
2 |
3,0 |
--- |
--- |
--- |
32,0 |
3,50 |
42,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
3 |
2,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
30,4 |
3,64 |
91,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
|
4 |
1,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
30,3 |
3,9 |
219,4 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- | |
Т а б л и ц а П7.2
Расчетные данные алюминиевых проводов
марок А, Ап, АКП, АпКП по ГОСТ 839-80
|
Номинальное сечение, мм2 |
Сечение, мм2 |
Диаметр провода, мм2 |
Электрическое сопротивление постоянному току при 20 0С, Ом/км, не более |
Разрывное усилие провода, Н, не менее, из алюминиевой проволоки марок |
Масса, кг/км | ||
|
АТ |
АТп |
Провода без смаски |
Смазки для проводов АКП, АпКП | ||||
|
35 |
34,5 |
7,5 |
0,850 |
--- |
5913*/5609 |
94 |
0,5 |
|
50 |
49,5 |
9,0 |
0,588 |
7600*/7198 |
8198/7767 |
135 |
0,5 |
|
70 |
69,3 |
10,7 |
0,420 |
10640/10081 |
11288/10699 |
189 |
1,0 |
|
95 |
92,4 |
12,3 |
0,315 |
13768/13043 |
14612/13856 |
252 |
1,0 |
|
120 |
117,0 |
14,0 |
0,251 |
--- |
19623 |
321 |
16,0 |
|
150 |
148,0 |
15,8 |
0,198 |
22751 |
24124 |
406 |
20,0 |
|
185 |
182,8 |
17,5 |
0,161 |
28125 |
29832 |
502 |
25,0 |
|
240 |
238,7 |
20,0 |
0,123 |
36686 |
37844 |
655 |
33,0 |
|
300 |
288,3 |
22,1 |
0,102 |
44267 |
46954 |
794 |
54,0 |
|
350 |
345,8 |
24,2 |
0,085 |
53191 |
56408 |
952 |
65,0 |
|
400 |
389,2 |
25,6 |
0,076 |
59800 |
63420 |
1072 |
73,0 |
|
450 |
449,1 |
27,3 |
0,067 |
67940 |
69760 |
1378 |
84,0 |
|
500 |
500,4 |
29,1 |
0,059 |
74531 |
79189 |
1378 |
94,0 |
|
550 |
544,0 |
30,3 |
0,054 |
83590 |
88660 |
1500 |
117,0 |
|
600 |
586,8 |
31,5 |
0,050 |
90170 |
95632 |
1618 |
126,0 |
|
650 |
641,7 |
32,9 |
0,046 |
98603 |
104575 |
1771 |
138,0 |
|
700 |
691,7 |
34,2 |
0,042 |
106292 |
112725 |
1902 |
149,0 |
|
750 |
747,4 |
35,6 |
0,039 |
114902 |
118324 |
2062 |
161,0 |
|
800 |
805,2 |
36,9 |
0,036 |
119981 |
127483 |
2920 |
173,0 |
*При отсутствии сварок отдельных проволок.
Т а б л и ц а П7.3
Расчетные данные ВЛ35…150 кВ со сталеалюминевыми проводами
(на 100 км)
|
Номинальное сечение провода, мм2 |
r0, Ом, при +200С |
35 кВ |
110кВ |
150 кВ | ||||
|
X0, Ом |
X0, Ом |
b0, 10-4см |
q0, Мвар |
X0, Ом |
b0, 10-4см |
q0, Мвар | ||
|
70/11 |
42,8 |
43,2 |
44,4 |
2,55 |
3,40 |
46,0 |
2,46 |
5,50 |
|
95/16 |
30,6 |
42,1 |
43,4 |
2,61 |
3,50 |
45,0 |
2,52 |
5,70 |
|
120/19 |
24,9 |
41,4 |
42,7 |
2,66 |
3,55 |
44,1 |
2,56 |
5,80 |
|
150/24 |
19,8 |
40,6 |
42,0 |
2,70 |
3,60 |
43,4 |
2,61 |
5,90 |
|
185/29 |
16,2 |
--- |
41,3 |
2,75 |
3,70 |
42,9 |
2,64 |
5,95 |
|
240/32 |
12,0 |
--- |
40,5 |
2,81 |
3,75 |
42,0 |
2,70 |
6,10 |
Т а б л и ц а П7.4
Расчетные данные сталеалюминевых проводов марок АС, АпС, АСК, АпСК, АСКП, АпСКП, АСКС, АпСКС по ГОСТ 839-80
|
Номинальное сечение, мм2 (алюминий/ сталь) |
Сечение, мм2 |
Диаметр, мм |
Электрическое сопротивление постоянному току при 20 0С, Ом/мм, не более |
Разрывное усилие провода, Н, не менее, из алюминиевой проволоки марки |
Масса, кг/км | ||||||||
|
алюминия |
стали |
провода |
стального сердечника |
АТ |
АТп |
алюминия |
стали |
провода (без смазки) |
Смазки для проводов марок |
Смазки/ пленки для проводов марок АСК, АпСК | |||
|
АСКС, АпСКС |
АСКП, АпСКП | ||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
35/6,2 |
36,9 |
6,15 |
8,4 |
2,8 |
0,790 |
--- |
13524 |
100 |
48 |
148 |
2,5 |
2,5 |
--/0,84 |
|
50/8,0 |
48,2 |
8,04 |
9,6 |
3,2 |
0,603 |
16639 |
17112 |
132 |
63 |
195 |
3,0 |
3,0 |
--/0,84 |
|
70/11 |
68,0 |
11,3 |
11,4 |
3,8 |
0,429 |
23463 |
24130 |
188 |
88 |
276 |
4,5 |
4,5 |
1/1,12 |
|
70/72 |
68,4 |
72,2 |
15,4 |
11,0 |
0,428 |
--- |
96826 |
188 |
567 |
755 |
38 |
38 |
19/3 |
|
95/16 |
95,4 |
15,9 |
13,5 |
4,5 |
0,306 |
32433 |
33369 |
261 |
124 |
385 |
6,0 |
6,0 |
--/1,4 |
|
95/141 |
91,2 |
141,0 |
19,8 |
15,4 |
0,321 |
--- |
180775 |
251 |
1106 |
1357 |
69 |
63 |
25/4 |
|
120/19 |
118,0 |
18,8 |
15,2 |
5,6 |
0,249 |
--- |
41521 |
324 |
147 |
471 |
11 |
35 |
9/2 |
|
120/27 |
114,0 |
26,6 |
15,4 |
6,6 |
0,253 |
--- |
49465 |
320 |
208 |
528 |
14 |
37 |
12/2 |
|
150/19 |
148,0 |
18,8 |
16,8 |
5,6 |
0,199 |
--- |
46307 |
407 |
147 |
554 |
12 |
42 |
9/2 |
|
150/24 |
149,0 |
24,2 |
17,1 |
6,3 |
0,198 |
--- |
52279 |
409 |
190 |
599 |
14 |
44 |
11/2 |
|
150/34 |
147,0 |
34,3 |
17,5 |
7,5 |
0,201 |
--- |
62643 |
406 |
269 |
675 |
18 |
48 |
15/2 |
|
185/24 |
187,0 |
24,2 |
18,9 |
6,3 |
0,157 |
56241 |
58075 |
515 |
190 |
705 |
14 |
53 |
11/2 |
|
185/29 |
181,0 |
29,0 |
18,8 |
6,9 |
0,162 |
59634 |
62055 |
500 |
228 |
728 |
16 |
52 |
13/2 |
|
185/43 |
185,0 |
43,1 |
19,6 |
8,4 |
0,158 |
--- |
77767 |
509 |
337 |
846 |
23 |
61 |
18/2 |
|
185/128 |
187,0 |
128,0 |
23,1 |
14,7 |
0,158 |
--- |
183816 |
517 |
1008 |
1525 |
63 |
85 |
23/4 |
|
240/32 |
244,0 |
31,7 |
21,6 |
7,2 |
0,121 |
72657 |
75050 |
673 |
248 |
921 |
17 |
74 |
14/2 |
|
240/39 |
236,0 |
38,6 |
21,6 |
8,0 |
0,124 |
78581 |
80895 |
650 |
302 |
952 |
22 |
74 |
16/2 |
|
240/56 |
241,0 |
56,3 |
22,4 |
9,6 |
0,122 |
99889 |
98253 |
665 |
441 |
1106 |
30 |
78 |
22/3 |
|
300/39 |
301,0 |
38,6 |
24,0 |
8,0 |
0,098 |
89160 |
90574 |
830 |
302 |
1132 |
22 |
87 |
16/2 |
|
300/48 |
295,0 |
47,8 |
24,1 |
8,9 |
0,099 |
97762 |
100623 |
812 |
374 |
1186 |
27 |
87 |
19/3 |
|
300/66 |
288,5 |
65,8 |
24,5 |
10,5 |
0,102 |
123426 |
126230 |
796 |
517 |
1313 |
37 |
95 |
17/3 |
|
300/67 |
288,5 |
67,3 |
24,5 |
10,5 |
0,103 |
114696 |
117520 |
796 |
527 |
1323 |
37 |
95 |
17/3 |
|
300/204 |
298,0 |
204,0 |
29,2 |
18,6 |
0,099 |
--- |
284579 |
823 |
1005 |
2428 |
102 |
150 |
34/5 |
|
330/30 |
335,0 |
29,1 |
24,8 |
6,9 |
0,088 |
84561 |
88848 |
924 |
228 |
1152 |
16 |
112 |
12/2 |
|
330/43 |
332,0 |
43,1 |
25,2 |
8,4 |
0,089 |
--- |
103784 |
918 |
337 |
1255 |
23 |
113 |
18/3 |
|
400/18 |
387,0 |
18,8 |
26,0 |
5,6 |
0,078 |
81864 |
85600 |
1052 |
147,6 |
1199 |
12 |
131 |
10/2 |
|
400/22 |
394,0 |
22,0 |
26,6 |
6,0 |
0,075 |
--- |
95115 |
1089 |
172 |
1261 |
12 |
135 |
10/2 |
|
401/51 |
394,0 |
51,1 |
27,5 |
9,2 |
0,075 |
115385 |
120481 |
1090 |
400 |
1490 |
28 |
134 |
21/3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
400/64 |
390,0 |
63,5 |
27,7 |
10,2 |
0,075 |
125368 |
129183 |
1074 |
498 |
1572 |
35 |
135 |
25/3 |
|
400/93 |
406,0 |
93,2 |
29,1 |
12,5 |
0,072 |
169737 |
173715 |
1119 |
732 |
1851 |
53 |
149 |
23/4 |
|
450/56 |
434,0 |
56,3 |
28,8 |
9,6 |
0,068 |
127114 |
131370 |
1199 |
441 |
1640 |
30 |
145 |
22/3 |
|
500/26 |
502,0 |
26,6 |
30,0 |
6,6 |
0,059 |
107275 |
112188 |
1384 |
208 |
1592 |
15 |
158 |
12/2 |
|
500/27 |
481,0 |
26,6 |
29,4 |
6,6 |
0,061 |
106392 |
112548 |
1329 |
208 |
1537 |
15 |
152 |
12/2 |
|
500/64 |
490,0 |
63,5 |
30,6 |
10,2 |
0,060 |
143451 |
148257 |
1354 |
498 |
1852 |
33 |
163 |
25/3 |
|
500/204 |
496,0 |
204,0 |
34,5 |
18,6 |
0,060 |
312312 |
319609 |
1374 |
1605 |
2979 |
105 |
230 |
20/3 |
|
500/336 |
490,0 |
336,0 |
37,5 |
23,9 |
0,060 |
461825 |
466649 |
1355 |
2650 |
4005 |
168 |
270 |
43/6 |
|
500/71 |
549,0 |
71,2 |
32,4 |
10,8 |
0,054 |
160780 |
166164 |
1518 |
558 |
2076 |
38 |
184 |
27/3 |
|
600/72 |
580,0 |
72,2 |
33,2 |
11,0 |
0,051 |
178148 |
183835 |
1603 |
567 |
2170 |
39 |
194 |
19/3 |
|
650/79 |
634,0 |
78,9 |
34,7 |
11,5 |
0,046 |
192369 |
200451 |
1752 |
620 |
2372 |
42 |
230 |
20/3 |
|
700/86 |
687,0 |
85,9 |
36,2 |
12,0 |
0,043 |
209010 |
217775 |
1900 |
675 |
2575 |
46 |
235 |
21/3 |
|
750/93 |
748,0 |
93,2 |
37,7 |
12,5 |
0,039 |
227114 |
234450 |
2068 |
732 |
2800 |
49 |
272 |
23/4 |
|
800/105 |
821,0 |
105,0 |
39,7 |
13,3 |
0,036 |
252023 |
260073 |
2269 |
823 |
3092 |
57 |
310 |
25/4 |
|
1000/56 |
1003 |
56,3 |
42,4 |
9,6 |
0,029 |
214211 |
224047 |
2769 |
441 |
3210 |
30 |
355 |
22/3 |