4-5. Вероятностные и энтропийные оценки надежности схем присоединения подстанций 6—10 кВ
На рис. 4-20 приведены схемы систем электроснабжения 6—10 кВ, расположенные в порядке усложнения, удорожания и увеличения повреждаемости. В то же время при усложнении схем приняты меры по повышению безотказности и готовности. Оценим эффективность этих мероприятий с помощью вероятностных и энтропийных показателей:
Рис. 4-20. Схема присоединения подстанций 6—10 кВ.
Расчетные элементы и их показатели надежности приведены в табл. 4-24. Отказом системы электроснабжения будем считать полную кратковременную и длительную потерю питания, так как в случае отказа только одной линии 6—10 кВ осуществляется резервирование на стороне 380—220 В.
Таблица 4-24
Надёжность основного оборудования 6—10 кВ
Работу устройств защиты и автоматики учтем следующим образом. Для максимальной токовой защиты (МТЗ):
- число требуемых срабатываний определяется интенсивностью повреждений элементов, попадающих в зону действия защиты;
- число правильных срабатываний определится через число и условную вероятность отказа при одном срабатывании
где λл примем равной 0,004.
Будем считать, что кроме МТЗ на кабельных линиях, отходящих от шин районной подстанции, имеется защита источника с такими же показателями.
Для устройства АВР на секционном выключателе число требуемых срабатываний определяется интенсивностью отключений одной цепи, числом отказов — через условную вероятность отказа при одном срабатывании
(4-20)
примем равной 0,1.
Примем также, что в интенсивности отказов кабелей и источников учтены ложные отключения от защиты.
Таблица 4-25
Показатели надежности схем
Результаты аналогичных расчетов для остальных схем представлены в табл. 4-25.
Расположим схемы в порядке возрастания показателей или, что то же самое, убывания надежности (табл. 4-26).
Таблица 4-26
Размещение схем в порядке убывания надежности
Рассматривая табл. 4-25 и 4-26, можно сделать следующие выводы:
- С точки зрения безаварийности по вероятностной и энтропийной оценкам наилучшей является схема 7. За ней следуют более дорогие и сложные схемы 9 и 8. Самыми ненадежными являются схемы 1,2 и 6.
- Схемы 4, 5, несмотря на наличие большого числа выключателей, значительно уступают схеме 7 по надежности.
- Во всех схемах рост энтропии повреждений H(D) сопровождается ростом энтропии действия РЗА H(R), однако из-за несоразмерностей роста Н(D) и H(R), а также ненадежности РЗА Н(RID) результирующая минимальная неопределенность состояний Н(Е)мин получается равной. Наиболее эффективно РЗА повышает надежность в схемах 9 и 5. Наименее эффективно действует РЗА в схемах 2, 6 и 1.
- Надежность схемы 7 основывается не на действиях РЗА, а на секционировании и двух источниках питания. Учитывая конкретные условия проектирования, можно рекомендовать схему 7 как наиболее надежную при наличии двух источников питания и схему 5 при одном источнике.
- Секционирование с помощью разъединителя значительно увеличивает безотказность при двух источниках питания и менее эффективно при одном. Установка выключателей на вводах потребителя менее эффективна, чем простое секционирование с АВР на стороне НН трансформаторов подстанции, потребителя.