3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования

При проектировании структурной схемы варьируемыми элементами являются только автотрансформаторы связи и трансформаторы блока между РУ. Поэтому рассматривают отказы этих элементов и их расчетные последствия. На данном этапе принимают, что схемы всех РУ одинаковы. Так как число элементов структурной схемы относительно невелико, то таблицу расчетных связей можно не составлять.

Отказ трансформатора блока приводит к аварийной потере мощности генератора на время восстановительного ремонта трансформатора. Такие последствия будут иметь место при всех состояниях структурной схемы, за исключением ремонтного состояния блока. Соответственно среднегодовой недоотпуск электроэнергии в систему из-за отказов трансформатора единичного блока определяют следующим образом (если нет генераторного выключателя):

,

где:

- отношение числа часов использования установленной мощности к продолжительности года, учитывающее график работы генератора;

,- частота отказов и среднее время восстановления трансформатора (автотрансформатора);

- вероятность ремонтного состояния блока, определяемая следующим выражением:

,

где:

,,,- показатели ремонтируемого элемента.

Если генераторный выключатель есть, среднегодовой недоотпуск электроэнергии определяется, как:

,

где:

и- частота отказов и среднее время восстановления генераторного выключателя.

По [16], стр. 487-499:

Таблица 5. Показатели надёжности трансформатора

Оборудование	,	,	,	,
Трансформаторы с Uном = 110 кВ с Sном до 80 МВА включительно	0,014	70	0,75	28

Произведём расчёт ущерба из-за отказа оборудования для каждого варианта.

Вариант 1

При выборе автотрансформаторов связи было проверено, что выход из строя одного автотрансформатора не приведет к нарушению связи между РУ и вся необходимая мощность может быть передана на РУ 110 кВ. Таким образом, отказ одного автотрансформатора не вызовет потери генерирующей мощности и недоотпуска электроэнергии.

При всех вариантах потери генерирующей мощности дефицит мощности на шинах связи с системой не будет превышать величины аварийного резерва в 250 МВт. По этой причине ущерб от изменения частоты равен нулю. Энергоснабжение потребителей промышленного района на РУ 110 кВ и потребителей на ГРУ очень надежно, поскольку во всех аварийных и ремонтных режимах передается достаточное количество электроэнергии. Таким образом, математическим ожиданием недоотпуска электроэнергии местной нагрузке можно пренебречь.

За счёт отказа выключателей возможна потеря цепи в двухцепных линиях. Однако каждая цепь рассчитывается на передачу в послеаварийном режиме мощности, приходящейся на обе цепи в нормальном режиме. Поэтому недоотпуска электроэнергии потребителю не будет. При передаче электроэнергии по одной цепи вместо двух увеличиваются потери мощности и напряжения, однако этими факторами в курсовом проектировании пренебрегают.

Тогда суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 1 равен 0.

Вариант 2

Вероятность ремонтных режимов трансформатора ТДН-63000/110:

.

Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа блока 63 МВт, подключенного к РУ 110 кВ:

.

Определим суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 2:

.

Вариант 3

Вероятность ремонтных режимов трансформатора ТДН-63000/110:

.

Среднегодовая потеря генерирующей мощности за счёт отказа блока 63 МВт, подключенного к РУ 110 кВ:

.

Определим суммарный среднегодовой недоотпуск электрической энергии для варианта 3:

.

Приняв по [17], стр. 97 удельный ущерб , определим среднегодовой ущерб. Ущерб будет только от потери генерирующей мощности, так как ущерб потребителям (промышленному району на РУ 110 кВ и промышленному предприятию на ГРУ) равен нулю, ущерб от изменения частоты также равен нулю, а косвенный ущерб (экологический, социальный и т. п.) в учебном проектировании не учитывается.

Для варианта 1:

.

Для варианта 2:

.

Для варианта 3:

.