ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
 «Амурский государственный университет»
 (ГОУВПО «АмГУ»)
 Кафедра энергетики
 РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
 на тему: "Расчёт и оценка надёжности электрических сетей"
 по дисциплине "Надежность электроэнергетических систем и сетей"
 Благовещенск 2006
 Задание 1
 Рассчитать надёжность схемы внутреннего электроснабжения насосной станции двумя методами.
      
1) Определим расчётные случаи по надёжности, предварительно составив расчётную схему для рассматриваемой сети (рис. 2). Разъединители учитываем в модели выключателя.
 
  
В данной сети расчётными будут являться случаи: полное погашение подстанции и потеря трансформатора.
 2) Определим показатели надёжности каждого элемента.
 Таблица 1-Показатели надёжности элементов сети
   Релейные защиты, отключающие выключатели расчётной схемы:
 - для ВЛ-10: дистанционная ПЗ 2, т. к. не имеем данных для токовой трёхступенчатой защиты;
 - для СТ: дифференциальная и газовая защиты;
 - на схеме «мостик» со стороны 10 кВ введено АВР;
 - шины 10 кВ защищены дифференциальной защитой шин.
 Укажем показатели надёжности для релейных защит в таблице 2.
 Таблица 2 – Показатели надёжности для выделенных защит
   3) Составляем схему замещения согласно правилам:
 1 Нерезервируемые элементы соединяются последовательно;
 2 Резервируемые элементы соединяются параллельно.
 Укажем варианты схемы в соответствии с расчётными случаями, найденными ранее:
 Первый вариант – полное погашение подстанции.
      
Второй вариант – потеря трансформатора (частичное ограничение мощности).
 
     
4) Рассмотрим первый вариант.
 Находим вероятности отказа для различных элементов:
 Выключатели:
   
  
,где акз – относительная частота отказа выключателя при отключении КЗ;
 а – коэффициент, учитывающий наличие (а = 1), отсутствие АПВ (а = 0);
 КАПВ – коэффициент успешного действия АПВ;
 qi – вероятность отказа смежных элементов;
 аоп – частота отказов при оперативном отключении;
 Nоп число оперативных отключений: 
  
;Топ – время оперативных переключений. Принимаем его равным 1 часу.
 Разъединители:
   
Шины:
 
  
Силовые трансформаторы:
   
Трансформаторы:
   
Кабельная линия:
   
Насосы:
   
  
Эквивалентирование схемы показано в приложении А.
 Как видно из него, qэкв = 0,0087, pэкв = 0,91.
 Вероятность отказа схемы с учетом средств автоматики рассмотрим для участка схемы, показанного на рисунке 5.
 
     
Вероятность отказа рассчитываем по формуле полной вероятности:
   
где 
  
- условная вероятность отказа системы, при отсутствии отка-зов средств автоматики или qэкв;
   
- условная вероятность при условии неуспешного автоматического отключения повреждённого элемента и отсутствии отказа во включении резервного,  
 = 0,5;  
- условная вероятность при условии успешного автоматического отключения повреждённого элемента и отказа во включении резервного  
=0,5;  
- условная вероятность при условии неуспешного автоматического отключения повреждённого элемента и отказа во включении резервного  
= 0,5;  
 – вероятность безотказной работы при автоматическом отключении поврежденного элемента;  
  
 – вероятность безотказной работы при автоматическом включении резервного элемента;  
q(A1) – вероятность отказа работы при автоматическом отключении поврежденного элемента
   
;q(A2) – вероятность отказа работы при автоматическом включении резервного элемента;
   
Получаем вероятность отказа схемы с учетом РЗиА:
   
Задание 2
 Записать систему дифференциальных уравнений на основе графа перехода из состояния в состояние для трёх параллельно соединённых элементов и показать чему равны стационарные КГ, КП.
      
Решение:
 Сэквивалентируем элементы во второй и третьей ветвях до одного элемента (рис. 7). На этом же рисунке покажем все возможные состояния, в которых могут находиться элементы схемы (р – работа, о – отказ).
      
Составим граф перехода со всеми возможными переходами из одного состояния в другое (рис. 8). Интенсивность восстановления μ на рисунке не показываем для того, чтобы его не загромождать. μ будут иметь обратные направления по отношению к параметру потока отказов ω, индекс у них будет тот же, что и у ω.
      
Система дифференциальных уравнений для полученного графа будет иметь вид:
   
 
  
  
  
  
  
  
Для стационарного состояния эта система имеет следующее решение: