Основы надежности систем электроснабжения

В.А. Анищенко

Т

У

И.В. Колосова

Н

й

ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМБ

и

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

р

Пособие

для студентов специальности 1-43 01 03 «Электроснабжение»

т

специализации 1-43 01 03 01 «Электроснабжение

и

промышленныхо

предприятий»

з

о

п

е

Р

А 67

Рецензенты:

Н.Б. Карницкий, Н.Н. Бобко

У

Анищенко, В.А.

А 67

Основы надежности систем электроснабжения: пособие для сту-

дентов специальности

1-43 01 03 «Электроснабжение» специализации

1-43 01 03 01 «Электроснабжение промышленных предприятий» /

В.А. Анищенко, И.В. Колосова. - Мн.: БИТУ, 2007. - 151 Тс.

ISBN

978-985-479-537-9.

Н

й

Пособие по дисциплине «Надежность системБэлектроснабжения»

ной программой дисциплины.

отделени

специальности 1-43 01 03

для студентов дневного и заочного

«Электроснабжение»

р

специализаци

1-43 01 03 01 «Электроснабже-

ние промышленных предприятий» разработано в соответствии с учеб-

о

теори

и методы расчета надежности при про-

Излагаются основы

ектировании и эксплуатаци

систем

электроснабжения. Приводятся

решения типовых

примеро

в п

основным разделам теории надежно-

сти. Для

закрепления теоретических знаний предусматривается вы-

з

полнение контрольного задания, состоящего из 9 практических задач.

о

УДК 658.26:621.311(075.8)

п

ББК 31.29я7

е

Р

ISBN 978-985-479-537-9

© Анищенко В.А.,

Колосова И.В., 2007

© БНТУ, 2007

7.

Способы резервирования систем электроснабжения. . . . . . .

46

7.1. Виды резервирования

46

7.2. Надежность систем при постоянном общем

резервировании

49

7.3. Надежность систем при резервировании

замещением

56

7.4. Надежность систем при постоянном раздельном

резервировании

57

7.5. Надежность систем со смешанным соединением

элементов

Т

60

7.6. Приближенный метод преобразования треугольникаУ

в звезду и обратно

Б

64

7.7. Приближенный метод исключения элементов

67

8.

Особенности расчета надежности схем

Н

электроснабжения

й

71

8.1. Учет преднамеренных отключени

71

8.2. Преднамеренные отключения при последовательном

р

72

соединении элементов

о

8.3. Преднамеренные отключенияипри параллельном

79

схем

элементо

соединении

в

76

8.4. Влияние организации обслуживания на надежность

и

з

8.5. Влияние надежности коммутационной аппаратуры

86

электроснабженияустройст

и

в релейной защиты и автоматики

на надежность схем

81

8.6. Расче

показателей надежности схем

Расче

9.

8.7.

пт показателей надежности электроустановок. . . .

89

Надежность нерезервированных сетей систем

Рэлектроснабжения

93

участка

99

10. Надежность резервированных сетей систем

электроснабжения

105

проектирования электроустановок и систем и поддержания их надеж-

Т

ности в процессе эксплуатации необходимо иметь ее численные меры.

Первые систематические исследования надежности в электроэнерУ

-

Н

гетике относятся к середине XX века и были посвящены расчетам

Б

Электроустановки в процессе эксплуатации оказываются под воз-

и

действием разнообразных факторов: повышенной влажности, агрес-

нагрузок

сивных сред, пыли, неблагоприятных атмосферныхй

явлений, а также

механических и электрических

. При этом изменяются основ-

о

ные свойства материалов электроустановок, что приводит к возникно-

т

вению коротких замыканий, вызывающих отключение электроустано-

вок или электросетей, т.е. перерывам

в подаче электроэнергии.

снижению объема выпускаемой продукции, порче основного техно-

логического оборудования.и

Следует также учитывать, что сущест-

вуют технологическиезпроцессы, не допускающие даже кратковре-

менных

в электроснабжения. В связи с этим возникает по-

о

требность принимать обоснованные решения по выбору способов

повышенияперерывонадежности бесперебойного электроснабжения за счет

систем электроснабжения.

Расширенное определение надежности: надежность -

это свой-

У

ство объекта (системы) или технического устройства выполнять

заданные функции, сохраняя во времени значения

установленных

Т

эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответст-

вующих заданным режимам и условиям

использования, техниче-

Н

ского обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Таким образом, надежность - это сложное свойство,

включаю-

Б

щее в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и

сохранность.

й

Безотказность -

свойство объекта непрерывно

сохранять рабо-

и

тоспособность в течение некоторого времени.

Долговечность -

свойство объекта

сохранять

работоспособ-

разрушения или другого предельного состояния (например, по ус-

ловиям безопасности).

р

Ремонтопригодность

- свойство объекта, заключающееся в

о

приспособленности к предупреждению и обнаружению причин его

отказов, повреждений

т

устранению их последствий путем прове-

дения ремонтов

технического обслуживания.

и

Отказ -

з, состоящее в полной или частичной утрате объ-

Невосстанавливаемость - свойство объекта однократногоТ

ис-

Б

пользования, который не поддается восстановлению в случае отка-

за; соответственно имеют место невосстанавливаемые,Н

т.е. нере-

монтируемые объекты.

й

и

Резервирование - способ повышения надежности объекта путем

включения дополнительных

элементов при проектировании или в

процессе эксплуатации.

р

о

Кратность резервирования - отношение числа резервных эле-

т

ментов к числу соответствующих основных элементов объекта.

Сохранность - свойств

объекта сохранять значения параметров

во время хранения и транспортировки.

Гибкость - приспособленность объекта к сохранению работо-

способности путем обеспеченияи

различных режимов работы.

Живучесть -звозможность обеспечить работоспособность объ-

екта в аварийных режимах.

о

Готовность - способность обеспечить функционирование объ-

екта в произвольныйп

момент времени.

сетях - 90...95 %. Отказом линии электропередачи называется вся-

кое вынужденное отключение при ее повреждениях.

У

2Л. Воздушные линии электропередачи

Различают устойчивые повреждения

воздушных

Тлиний (опоры,

провода, изоляторы) и неустойчивые

Б

(самовосстанавливающиеся),

Последние ликвидируются путем успешного действияНустройств ав-

й

томатического повторного включения (АПВ) или ручного включения.

ляются:

р

-

грозовые перекрытия изоляции;

-

вибрация и пляска

проводов;

- гололедно-изморозевые отложения;и

-

т

ветровые нагрузки;

- возгорание деревянных опор;

-

ослабление прочност деталей опор;

-

повреждение опор и проводов автотранспортом и др.

и

Внешние воздействия приводят к перекрытию изоляции, разру-

з

о

шению изоляторов, обрыву проводов, падению опор.

Повреждения ВЛ возможны и в нормальных условиях работы из-за:

- превышенияп

фактических электрических нагрузок расчетных

значений;

е

- дефектов, возникших при изготовлении опор, проводов, изоля-

торов;

Р

- неправильного применения типов проводов, опор, изоляторов

по природно-климатическим зонам;

- нарушения правил монтажа и сооружения ВЛ;