1-4. Последствия отказов электроэнергетических установок энергосистем
Отказы оборудования и аварии в электроэнергетических установках энергосистем наносят ущерб не только потребителям, которые могут быть отключены от источников электроснабжения, но и самим энергосистемам.
Внеплановые и аварийные ремонты и ревизии энергетического оборудования наносят вполне определенный прямой ущерб, связанный с расходами на производство и содержание ремонтного персонала.
Изменения режима работы энергосистемы после отключения отказавшего оборудования вызывают перерасход топлива, так как резервные источники обычно имеют более низкий коэффициент полезного действия. Перерасход топлива имеет место и при увеличении потерь в сетях в послеаварийном режиме. Изменения режима по сравнению с нормальным, если они значительны, приводят и дополнительному ущербу.
Наконец, косвенный ущерб народному хозяйству приносит неиспользование отказавшего оборудования и персонала простаивающих установок по прямому назначению. Это ведет к недоиспользованию основных и оборотных фондов энергосистемы.
Не следует упускать из виду, что отказы оборудования и аварии установок энергосистем при неблагоприятном стечении обстоятельств могут развиться в тяжелые системные аварии, например авария 1965 г. в США. Системные аварии наносят невозместимый материальный и моральный ущерб всему обществу и отдельным гражданам. Поэтому недопустимость таких аварий, живучесть энергосистем и объединений рассматривается как государственная задача особой важности, где экономический подход отступает на второй план.
Под живучестью энергосистемы [Л. 10] понимается способность ее не допускать развития аварий и продолжать работу после повреждений, являющихся резкими возмущениями режима всей системы, выводящими из строя отдельные электроэнергетические установки. Показателем живучести является обеспечение запаса по динамической устойчивости при различных авариях. Таким образом, вопросы живучести и надежности энергосистемы неразрывно связаны.
Для оценки величины ущерба в энергосистеме воспользуемся [Л. 88].
Средняя величина прямого ущерба
25
Средняя величина косвенного ущерба
(1-36)
где Зi — годовой фонд зарплаты эксплуатационного персонала; Аг — годовой размер амортизационных отчислений на элемент оборудования энергосистемы (в энергетике от 4 до 7% основных фондов); рп — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений в энергетике, равный 0,12; Кi — стоимость основных фондов; Qi — коэффициент простоя i-го оборудования или установки.
Удельная величина народнохозяйственного ущерба определяется как отношение ущерба системы и потребителей к средней величине недоотпущенной энергии из-за отказов оборудования энергосистемы и системы электроснабжения:
Среднестатистические значения коэффициента дефицита мощности &м равны [Л. 88]: 1,0 —для оборудования тупиковых линий, 0,1— для оборудования сетей 110— 220 кВ, 0,2 — для оборудования сетей 330 кВ, 0,3 — для оборудования сетей 500 кВ.
При дефиците мощности в энергосистеме, вызванном аварийными простоями элементов схемы, работает автоматика частотной разгрузки (АЧР).
При этом производится отключение потребителей. Очередность отключения определяется по категориям потребителей. В первую очередь отключаются потребители, имеющие при перерыве электроснабжения наименьший народнохозяйственный ущерб.
При глубоком дефиците мощности в энергосистеме возможно также отключение предприятий, перерыв питания которых наносит большой ущерб народному хозяйству. Удельный ущерб будет зависеть от глубины дефицита.
Если известна величина дефицита мощности в энергосистеме и его длительность, то можно определить, какие потребители будут ограничены или полностью отключены АЧР. Для этого случая можно найти величину народнохозяйственного ущерба, а следовательно, и удельный ущерб с учетом фактического простоя предприятий и установок.
В настоящее время расчеты с учетом величины народнохозяйственного ущерба ведутся при определении оптимального резерва активной мощности, выборе схем электрических соединений и схем выдачи мощности от станций.
При выборе оптимальной величины резерва активной мощности, выборе варианта главной схемы электрических соединений районных электростанций и подстанций целесообразно пользоваться средней величиной удельного ущерба.
Совместным решением ОРГРЭС, Энергосетьпроекта и ЭНИН среднюю величину удельного ущерба принято оценивать равной 0,6 руб. за недоотпущенный киловатт- час. В более поздних работах [Л. 88] показано, что величина удельного ущерба для всей страны будет не менее 0,75—0,8 руб/(кВт-ч).
