Электроснабжения

ЧАСТЬ 1

Оценка качества электроснабжения

Основные факторы, определяющие качество

электроснабжения

Потребительная стоимость, а, следовательно, и качество электроснабжения определяются в общем случае надежностью электроснабжения и качеством электроэнергии у электроприемников потребителя. Бесперебойность питания электроприемников потребителя зависит от надежности системы электроснабжения и степени автоматизации последней, от соответствия пропускной способности элементов системы электроснабжения нагрузкам потребителя, от их перегрузочной способности, от кратности резервирования и от отсутствия в энергосистеме дефицита активной мощности и энергии.

Надежность системы эл. снабжения определяется надежностью входящих в нее элементов, схемой их соединения, наличием надежных, чувствительных, селективных и быстродействующих релейных защит, режимом нейтрали и, наконец, качеством ее эксплуатации.

Надежность элементов, входящих в систему эл. снабжения, характеризуется их безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью и долговечностью.

В соответствии с ГОСТ 13377-67 безотказность - это свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Под ремонтопригодностью изделия ГОСТ 13377-67 понимается свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправности путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Комплексным показателем, учитывающим и безотказность, и ремонтопригодность восстанавливаемых изделий, является вероятность их безотказной работы, которая при экспоненциальных законах распределения времени возникновения отказов и времени восстановления записывается как

, (1)

где λ, и µ - параметры потоков отказов и восстановлений.

Для элементов систем эл. снабжения принято считать, что λ = const; и µ = const, т.е. в этом случае они являются также и интенсивностями отказов и восстановлений.

Стационарное значение функции Р(t) при t стремящимся к бесконечности есть коэффициент готовности изделия

(2)

Где Т- наработка на отказ; τ - средняя времени восстановления. Для системы без восстановления

(3)

Практически для всех элементов систем электроснабжения τ < < Т. Так, например, для кабельных линий 35 кв отношение среднего времени восстановления к наработке на отказ составляет 5, 32*10^-4. Поэтому можно пренебречь временем восстановления и считать, что элементы восстанавливаются мгновенно, т.е. принять для определения вероятности безотказной работы элементов систем электроснабжения формулу (3). Из τ < < Т следует также, что для элементов систем электроснабжения коэффициент K_г всегда будет весьма близок к единице, в связи с чем он не может считаться достаточно наглядным показателем безотказности элемента системы электроснабжения или всей системы в целом.

Следующим показателем надежности является сохраняемость. По ГОСТ 13377-67 сохраняемость - это свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного в технической документации.

Последним фактором, определяющим надежность по ГОСТ 13377-67, является долговечность, определяемая как свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Показателем долговечности служит, например, срок службы.

Надежность системы электроснабжения зависит также и от конфигурации сети, т.е. от схемы соединения входящих в нее элементов. Наличие в схеме резервных элементов может существенно увеличить надежность системы.

Большое значение имеет конфигурация сети и с точки зрения локализации влияния повреждения.

Надежность, селективность, чувствительность и быстродействие релейных защит, позволяющих локализировать повреждение и предотвратить его распределение, также оказывает существенное влияние на надежность работы системы электроснабжения в целом.

Фактором, в значительной степени определяющим надежность работы системы электроснабжения, является режим нейтрали электрической сети. Утверждается даже, что именно режим нейтрали и определяет в первую очередь надежность системы электроснабжения.

Важным вопросом, относящимся к проблеме живучести, является обеспечение самозапуска ответственных механизмов потребителей.

Возможность и длительность процесса самозапуска зависит от величины остаточного напряжения на зажимах двигателей после успешного действия устройств автоматики (АПВ или АВР), величины скольжения, до которой затормозился двигатель, и момента сопротивления нагрузки.

Самозапуск двигателей обеспечивается настройкой релейной защиты двигателей и других элементов питающей сети, при которой достигается быстрое отключение коротких замыканий, приводящих к недопустимому снижению напряжения, и отключением части двигателей неответственных механизмов, для того чтобы уровень остаточного напряжения удовлетворял требованиям самозапуска двигателей ответственных механизмов.

Другим фактором, определяющим живучесть, является, как было отмечено выше, обеспечение электроснабжения электроприемников особой группы в аварийных условиях. Для этой цели кроме двух основных источников постоянного питания должен предусматриваться третий, независимый источник, имеющий минимальную мощность, необходимую для безаварийной остановки производства.

Качество электроэнергии в электроустановках потребителя в соответствии с ГОСТ 13109-67 определяется следующими показателями:

· при питании от эл. сетей однофазного тока - отклонением частоты, колебанием частоты, отклонением напряжения, колебанием напряжения и несинусоидальностью формы кривой напряжения;

· при питании от эл. сетей трехфазного тока - всеми вышеперечисленными показателями и, кроме того, смещением нейтрали и несимметрии напряжения основной частоты;

· при питании от сетей постоянного тока - отклонением напряжения, колебанием напряжения и коэффициентом пульсации напряжения.