Выбор средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей на основе ТР

реферат

1.2 Анализ схем электроснабжения с точки зрения обеспечения нормируемого уровня надежности

В соответствии с нормами надежности максимальное время перерывов электроснабжения в год для потребителей второй категории, не допускающих перерыв более 0,5 ч равно 1,25 ч/год и ля потребителей выдерживающих перерыв до 4ч равно 9,2 ч/год.

Для оценки фактического уровня надежности существующих СЭС 0,4-110 кВ время перерывов электроснабжения за год из-за вероятных отказов элементов схемы следует сравнивать с нормой (Т=1,25ч/год и 9,2 ч/год).

В качестве примера приведем данные о пределах изменения частоты отказов щ средней длительности аварийных отключений ф, произведения частоты плановых отключений л на среднюю длительность плановых отключений t для некоторых элементов СЭС [16].

Таблица 1

Пределы изменения показателей надежности элементов СЭС

Элемент схемы

щ, отказ/год

ф, ч/отказ

лt, ч/год

ВЛ 110кВ (на 100 км)

0,5…5

10…14

40…120

Выключатель 110кв

0,015…0,05

23…50

30…35

Разъединитель 110кВ

0,0001…0,015

2…4

2…8

Трансформатор 110/10кВ

0,005…0,03

90…200

25…30

Выключатель 10кВ

0,0004…0,25

1,5…10

2,4…18

Разъединитель 10кВ

0,0001…0,075

1,5…4

2…8

Кабель 10кВ (на 100км)

0,5…5

12…40

0…8

ВЛ 10кВ (на 100 км)

2…2,5

4,8…12

0…34

Трансформатор 10/0,4кВ

0,0015…0,12

10…100

5…15

Предохранитель 10кВ

0,02…0,25

2

0

По данным работы [36].

Таблица 2

Частота отказов ВЛ 0,38

Элемент схемы

щ, отказ/год

ф, ч/отказ

л отказа/год

t, час/отказ

ВЛ 0,4 кВ

25

1,7

0,17

-

ВЛ 6-10кВ

7,64

5

0,17

-

ВЛ 35кВ

0,72

10

1,2

15

ВЛ 110кВ

0,66

11

1,6

15,5

Число повреждений в распределительных сетях (РС) зависит от конструкции линий, срока их службы и уровня эксплуатации. Данные о повреждениях в воздушных РС в год на примере распределительной сети имеющей хороший уровень эксплуатации.

Повреждения в сети ВН за год:

Устойчивые повреждения на 100 км линий д, в том числе: изоляторов - 1,5, проводов 0,25, опор - 1.5 ч2, разъединителей - 1.

Повреждения на 100 трансформаторных пунктов - 5, в том числе: трансформаторов -2,25, вентильных разрядников - 0,8, перегорание фаз предохранителей ВН на 100 км линий - 0,1.

Количество повреждений трансформаторов 35-110 кВ не снижается. При этом основными повреждаемыми узлами являются обмотки и изоляция, переключатели ответвлений, ПБВ и устройства РПН, а также выводы 10-35-110кВ.

Повреждения в сети НН за год:

Устойчивые повреждения на 100 км линий - 13;

Повреждения на 100 трансформаторных пунктов - 80;

Повреждения устраняемые заменой предохранителей - 40;

повреждения на 100 км линий - 23.1:

-опор (в бурю) - 48;

-установок НН (на 100 ТП) - 80.

Распределение повреждений в РС

Повреждения вызванные:

-природными воздействиями - 35ч50;

-деятельностью людей - 25ч35;

Повреждения:

-на линиях - 75;

-в ТП -7,4;

-у абонентов - 17,6;

Повреждения:

-в сильную бурю - 33;

-проводов - 22;

-изоляторов - 19;

-крюков изоляторов - 8.

В результате процесса старения сетевых объектов, продолжающегося из-за недостаточных объемов реконструкции и технического перевооружения, надежность электроснабжения не повышается и составляет в сетях 6-10кВ 20 - 25 устойчивых отключений в год в расчете на 100 км воздушных линий, в сетях 0,4 -100 кВ - 120 отключений. Причинами повреждений являются старение электрооборудования (20%); воздействие ветра, гололеда и других факторов выше расчетных значений (18%); горозовые перенапряжения (11%).

Причины отказов основных элементов ЭС

ЛЭП наиболее часто повреждаемые ЭС из-за территориальной рассредоточенности и подверженности влиянию внешних неблагоприятных условий окружающей среды.

Причины повреждения ЛЭП:

-гололёдно-ветровые нагрузки;

-перекрытие изоляции вследствие грозовых разрядов;

-повреждение опор и проводов автотранспортом и другими механизмами;

-дефекты изготовления опор, проводов, изоляторов;

-перекрытие изоляции из-за птиц;

-несоответствие опор, проводов, изоляторов климату;

-неправильный монтаж опор и проводов, не соблюдение сроков ремонта и замены оборудования.

Эти причины приводят в основном:

-к ослаблению или нарушению механической прочности опор, проводов, изоляторов;

-поломке деталей опор;

-коррозии и гниению металлических и деревянных частей;

-из ЛЭП из-за вибрации, «пляски» и обрыва проводов.

Причины отказов силовых трансформаторов:

-нарушение изоляции обмоток из-за внешних и внутренних перенапряжений, сквозных токов к.з., дефектов изготовления, старение вследствие перегрузок;

-повреждение устройств, регулирующих напряжение;

-повреждение контактных соединений;

-повреждение вводов трансформаторов из-за перекрытия изоляции;

-понижение уровня масла.

Коммутационные аппараты (выключатели, отделители с короткозамыкателями, автоматы, разъединители, рубильники):

-несрабатывание приводов;

-обгорание контактов;

-износ дугогасительных камер;

-перекрытие изоляции при перенапряжениях;

-отказы из-за повреждения подшипников и подпятников;

-некачественный монтаж и ремонт (например: отказы выключателей из-за плохой

регулировки передаточных механизмов и приводов);

-неудовлетворительная эксплуатация (например: плохой уход за контактными соединениями, что приводит к их перегреву, разрыву цепи рабочего тока и к.з.);

-дефекты конструкций и технологии изготовления (заводские дефекты);

-старение и износ изоляции;

-грозовые и коммутационные перенапряжения. При этом повреждается изоляция трансформаторов, выключателей, разъединителей;

-чрезмерное загрязнение и увлажнение изоляции;

-однофазные к.з. на землю в сетях 6-35 кВ сопровождаются горением заземляющих дуг (вследствие недостаточной компенсации ёмкостных токов) и приводят к перенапряжениям пробоям изоляции электрических машин, а воздействие заземляющих дуг к разрушению изоляторов, расплавлению шин, выгоранию цепей вторичной коммутации в ячейках КРУ;

-ошибочные действия персонала при выполнении переключений.

Отказы устройств релейной защиты, автоматики, аппаратуры, вторичной коммуникации:

-неисправность электрических и механических частей реле;

-нарушения контактных соединений;

-обрывы жил контрольных кабелей и цепей управления;

-неправильный выбор или несвоевременное изменение уставок и характеристик реле;

-ошибки монтажа и дефекты в схемах релейной защиты и автоматики;

-неправильные действия персонала при обслуживании устройств релейной защиты и автоматики.

Глава 2. Разработка вариантов оснащения средствами повышения надежности

Делись добром ;)