Содержание материала

На современных ПС всех типов и категорий главная схема электрических соединений РУ должна обеспечивать выполнение всех оперативных функций ПС в послеаварийном режиме средствами автоматики без непосредственного оперативного вмешательства персонала даже при наличии его на ПС. На ПС по упрощенным схемам это требование заключается, в частности, в использовании АВР, как правило, на низшем и в отдельных случаях на высшем напряжении.
Эксплуатационные удобства схемы, в частности, определяют  сложность производить ревизию выключателей и другого оборудования без перерыва электроснабжения. Когда вывод в ревизию какого-либо выключателя приводит к значительному нарушению свойств схемы и снижению ее надежности, применяются: шунтирующая, перемычка с разъединителями (в схеме мостика); установка подменного выключателя (в кольцевых схемах); устройство обходной системы шины с обходным выключателем (в схемах с одной и двумя рабочими системами шин). Схемы с многократным присоединением элементов (кольцевые, полуторные, все виды схем Ш-Т) не имеют обходных устройств и позволяет опробовать и ремонтировать любой выключатель без нарушения схемы.
К эксплуатационной надежности ПС относится ограниченное число одновременно действующих выключателей, которое не должно превышать в одному РУ: двух при повреждении на ВЛ любого напряжения, трех при повреждении в трансформаторе 750 кВ и выше и четыре - в трансформаторе 330-500 кВ.
Экономическим критерием, по которому определяется наивыгоднейший вариант, является минимум расчетных затрат, вычисленный по формуле
З = рнК + И,
где З - расчетные затраты; ри - нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений - величина, обратная сроку окупаемости Тн (при Тн =8 лет рн = 1/ Тф=0,125); К - единовременные капиталовложения; И - ежегодные эксплуатационные издержки, состоящие из затрат на обслуживание, амортизационные отчисления и стоимости потерь в трансформаторах.
При сравнении вариантов с неодинаковой степенью надежности необходимо в расчетные формулы ввести член, учитывающий возможный народнохозяйственный ущерб от перерыва электроснабжения с соответствующим недоотпуском электроэнергии.
Затраты, обусловленные аварийным перерывом электроснабжения, можно рассматривать как математическое ожидание дополнительных ежегодных (затрат) издержек У (ущерба), которые несет народное хозяйство помимо основных затрат на сооружение объекта и на его нормальную эксплуатацию.
В соответствии с этим расчетная формула приведенных затрат получит вид
З = рнК + И + У.
Для определения ущерба У необходимо установить значение недоотпущенной электроэнергии ΔЭ при перерыве при удельном среднем ущербе от недостатка 1 кВт·ч уа.
Недоотпущенная электроэнергия при перерыве определяется из следующих выражений:
при отключении трансформатора

при повреждении на ВЛ

Здесь Рс - суммарная среднегодовая нагрузка трансформатора или участка ВЛ, кВт·ч, определяемая из выражения

где Рmax - максимум нагрузки, кВт; Рmax-число часов использования максимума нагрузки, ч/год.
Таким образом, народохозяйственный ущерб от недоотпуска электроэнергии для ПС равен

Пи сравнении двух вариантов схем, где дополнительные капитальные вложения на установку аппаратуры или на секционирование снижают ущерб, необходимо определить срок окупаемости дополнительных капитальных вложений по формуле

где ∆У=∆У1-∆У2 и ∆И = ΔИ1- ∆И2- разница в значениях ущерба и ежегодных издержек для сравниваемых вариантов.
С помощью попарного сравнения вариантов по этому выражению можно найти оптимальное решение. Следует отметить, что в отличие от основных капиталовложений дополнительные капиталовложения оправданы при сроке окупаемости Тн, равном 2-3 годам.
При технико-экономическом сравнении вариантов схем, и в частности выборе числа и типа трансформаторов, в сумму ежегодных эксплуатационных расходов входят также амортизационные отчисления и ежегодные издержки на текущий ремонт и обслуживание ПС (табл. 2.11).

Таблиц а 2.11.
Ежегодные издержки, %, капитальных вложений


Номинальное напряжение,
кВ

Нормы амортизационных отчислений

Затраты на обслуживание

Суммарные издержки на амортизацию и обслуживание

общая

на капитальный ремонт

на реновацию

35-150

6,4

2,9

3,5

3,0

9,4

220 кВ и выше

6,4

2,9

3,5

2,0

9,4-
8,4

Экономичность главной схемы ПС достигается за счет:
отказа от выключателей на стороне ВН; применения в схемах с выключателями элементов блоков линия - трансформатор (Л-Т) и шины - трансформатор (Ш-Т);
избежания создания сложных коммутационных узлов, и в частности применения на ПС двух СН и двух НН;
уменьшения общего числа присоединений на всех напряжениях за счет правильного назначения числа отходящих ВЛ с использованием их максимальной пропускной способности и правильного выбора числа и номинальной мощности трансформаторов;
построения схем, исключающих двойную трансформацию и связанные с ней повышенные потери электроэнергии;
преимущественного применения трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов;
установки минимального количества выключателей, а также применения другой, более легкой коммутационной аппаратуры в соответствии с ее оперативными функциями.