Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
/b>
Вопрос № 3.
Чем определяется ущерб от перерыва электроснабжения?
Ответ:
При определении категорийности того или иного электроприемника оцениваются последствия, к которым приводит внезапный перерыв в электроснабжении того или иного электроприемника.
По характеру последствий внезапного перерыва в электроснабжении все электроприемники можно разделить на две группы:
с экономическим характером последствий, случай, когда эти последствия можно подсчитать в денежном выражении;
с неэкономическим характером последствий, случай, когда оценка последствий в денежном выражении невозможна или полностью не исчерпывает этих последствий. В этом случае руководствуются категорией тяжести последствий, возникающих при перерывах в электроснабжении, определяемой по имевшим место аналогиям, либо по прогнозам экспертов.
В различных отраслях народного хозяйства вводят нормированные показатели, как правило, по продолжительности внезапного перерыва в электроснабжении или величине разового ущерба, и на основании этих критериев определяется категорийность электроприемников.
Наиболее эффективным способом обеспечения электроприемников рациональным уровнем надежности электроснабжения является проведение технико-экономической оценки надежности электроснабжения.
Технико-экономическая оценка уровня надежности заключается в:
количественной оценке разовых ущербов от внезапного перерыва электроснабжения потребителя;
количественной оценке характеристик таких нарушений (чаще всего - в ожидаемой частоте и продолжительности перерывов) - т.е. расчете надежности;
определении по первым двум вышеприведенным оценкам величины ожидаемого ущерба в год при существующем в данной схеме уровне надежности.
Слагаемые ущерба весьма многоплановы и не поддаются точному математическому описанию. Однако не вызывает сомнений то, что необходимо иметь нормативную документацию, регламентирующую выбор варианта схем электроснабжения для различных электроприемников в зависимости от требуемой по условиям технологического процесса надежности электроснабжения.
Многолетний опыт эксплуатации показал, что перерывы электроснабжения приводят к аварийным ситуациям (аварийная остановка оборудования, расстройство технологического процесса и т. д.).
Ущерб от перерыва электроснабжения определяется такими показателями надёжности, как средний недоотпуск электроэнергии и экономический ущерб от ненадёжности.
Средний недоотпуск электроэнергии. Этот показатель характеризует не только все основные свойства надёжности системы, но и режим её загрузки, и представляет собой математическое ожидание недоотпуска электроэнергии потребителям за расчётный период времени. Его оценка для узлов нагрузки и системы в целом является одной из конечных целей расчётов надёжности.
Рассмотрим суть оценки недоотпуска электроэнергии. Пусть в процессе эксплуатации объёкта в момент t наступил отказ, в то время как нагрузка потребителя составляла величину Wн. В общем случае отказ системы по отношению к рассматриваемому потребителю может быть не полным, а частичным, когда система способна удовлетворять не всю нагрузку, а только её часть WR. Недоотпуск электроэнергии при этом может быть найден как
,
где интервал времени (tt1) - время дефицита энергии и интегрирование осуществляется только в области времени положительных дефицитов, т. е. когда D(t)>0:
D(t)=Wн(t)-WR.
В практических расчётах интеграл заменяется суммой
,
где Wн(t)час - среднечасовая текущая нагрузка потребителя в момент t, определяемая по ожидаемому графику нагрузки в день аварии, ?t=1 час.
Недоотпуск электроэнергии за время Т потребителям узла нагрузки при полном прекращении его электроснабжения можно определить по формуле
,
где Рн, Wн - соответственно математическое ожидание мощности и энергии, потребляемой узлом нагрузки за время Т; КП - коэффициент вынужденного простоя системы относительно узла нагрузки (средняя вероятность состояния отказа).
Экономический ущерб от ненадёжности. Этот показатель надёжности является наиболее полным. Он характеризует интегрально все свойства надёжности системы, включая режим её загрузки и значимость потребителя энергии. Важность каждого потребителя с экономической точки зрения характеризуется величиной удельного ущерба [У0, р./(кВт•ч)].
Экономический ущерб при каждом отказе k (k=1, 2, … n) за некоторый период Т
.
Практическое задание.
На рис. 2 приведена схема электроснабжения завода. Завод питается от районной энергосистемы (Г1 и Г2) по двум линиям электропередач. Коммутация линий и трансформаторов осуществляется высоковольтными выключателями.
Параметры потоков отказов lо и потоков преднамеренных отключений lп элементов системы электроснабжения, средние времена восстановления tв и длительности преднамеренных отключений tп приведены в табл. 1.
Для упрощения расчетов коммутационные аппараты на стороне 10 кВ - В110, на стороне 10 кВ - В10 и трансформаторы Т по надежностным параметрам считать одинаковыми.
График нагрузки имеет две ступени: S1 = 80 МВА; S2 = 60 МВА. Соответствующие вероятности этих значений РS1 = 0,4; РS2 = 0,6.
Рис. 2. Схема электроснабжения завода
Таблица 1. Статистические данные элементов схемы
ЭлементЛ1Л2Л3Л4В110В10Тlо0,0230,0190,200,150,060,020.016L, км803035---tв, час303040401510280lп, 1/год2,21,80,250,23,510.33tп, час3235