Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Самонесущие изолированные провода воздушных линий 0,38-10 кВ 12
1.1. Линии электропередачи с изолированными проводами за рубежом 12
1.2. Самонесущие изолированных провода, применяемые в воздушных линиях 0,3 8 кВ 18
1.2.1. Система самонесущих изолированных проводов напряжением до 1 кВ с неизолированным несущим нулевым проводом 19
1.2.2. Конструктивное исполнение самонесущих изолированных проводов с изолированным несущим нулевым проводом 21
1.2.3. Конструкция самонесущих изолированных проводов без несущего элемента 23
1.3. Защищенные изоляцией провода для воздушных линий 6-20 кВ... 25
1.3.1. Конструкция защищенных изоляцией проводов марки БАХиСИП-З 26
1.3.2. Изолированные провода (кабели) SAXKA 27
1.4. Применение самонесущих изолированных проводов в
воздушных линиях электропередачи 0,38-10 кВ в России 29
Выводы по 1 главе 34
ГЛАВА 2. Оценка технического состояния сельских распределительных сетей 0,38-10 кВ 35
2.1. Система электроснабжения сельских районов 35
2.1.1. Анализ параметров сельских распределительных сетей... 38
2.1.2. Техническое состояние сельских распределительных сетей... 39
2.1.3. Анализ факторов, влияющих на повреждаемость
элементов распределительных сетей 0,38-10 кВ 41
2.2. Анализ технического состояния и причин отключений в распределительных сетях 0,38-10 кВ ЙЭС АО Мариэнерго 43
2.3. Определение показателей надежности ВЛ 0,38-10 кВ выполненных с применением СИП 52
2.3.1. Определение показателей надежности ВЛИ и ВЛЗ по эксплуатационным данным 52
2.3.2. Определение показателей надежности ВЛИ по анализу причин отключений ВЛ 0,38 кВ 53
2.3.3. Определение показателей надежности ВЛЗ 10 кв по анализу причин отключений ВЛ 10 кВ 56
Выводы по 2 главе 59
ГЛАВА 3. Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 60
3.1. Нормирование надежности 60
3.1.1. Возможные способы учета надежности в системах электроснабжения 60
3.2.1. Нормативные показателей надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 63
3.2. Ущерб от недоотпуска электроэнергии потребителям 67
3.3. Расчет показателей надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 70
3.4. Оценка надежности электроснабжения потребителей ИЭС АО Мариэнерго, обусловленная отказами распределительной
сети ЮкВ 74
Выводы по 3 главе 81
ГЛАВА 4. Разработка методики определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 83
4.1. Существующие подходы к оценке технического состояния распределительных сетей 0,38-10 кВ 83
4.2. Методика определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 86
4.3. Определение удельной частоты отказов распределительной линии 10 кВ 88
4.4. Определение коэффициента резервирования потребителя электроэнергии 91
4.5. Восстановление работоспособности распределительной линии 10 кВ 93
4.6. Ожидаемая продолжительность перерыва электроснабжения потребителей электроэнергии 99
4.7. Пример применения методики определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения
сельскохозяйственных потребителей 100
Выводы по 4 главе 104
ГЛАВА 5. Комплексная оценка применения самонесущих изолированных проводов в сельских распределительных сетях 0,38-10 кВ 105
5.1. Комплексная оценка технического состояния сельских распределительных сетей 0,38-10 кВ 105
5.1.1. Обобщенный критерий оценки технического состояния 105
5.1.2. Ущерб от низкого качества напряжения и издержки на потери электроэнергии 106
Комплексная оценка применения СИП в сетях 0,38 кВ на основе модели распределительной сети 0,38 кВ ЙЭС АО Мариэнерго 109
5.2.1. Модель распределительной сети 0,38 кВ 109
5.2.2. Потери электроэнергии в распределительной сети 0,38 кВ 111
5.2.3. Потеря напряжения в распределительной сети 0,38 кВ 112
5.2.4. Определение ущерба от недоотпуска электрической энергии в распределительной сети 0,38 кВ 113
5.2.5. Определение комплексного показателя технического состояния распределительной сети 0,38 кВ при применении на В Л неизолированных проводов и СИП 114
Комплексная оценка применения СИП в сетях 10 кВ на основе моделей распределительных линий 10 кВ ЙЭС АО Мариэнерго... 115
5.3.1. Потери электроэнергии в распределительной сети 10 кВ.. 115
5.3.2. Потери напряжения в распределительной сети 10 кВ 116
5.3.3. Определение ущерба от недоотпуска электрической энергии в распределительной сети 10 кВ 117
5.3.4. Определение комплексного показателя технического состояния распределительной сети 10 кВ при применении на ВЛ неизолированных проводов и СИП... 118
Сравнительный анализ стоимости сооружения ВЛ 0,38-10 кВ выполненных неизолированными и изолированными проводами. 120
5.4.1. Сравнительный анализ стоимости сооружения ВЛН и ВЛИ0,38 120
5.4.2. Сравнительный анализ стоимости сооружения ВЛН и ВЛЗ 10 кВ 121
Оценка применения СИП в распределительных сетях 0,38-10 кВ
по многокритериальной модели в условии неопределенности исходной информации 123
5.5.1. Алгоритм принятия решения по многокритериальной оптимизации 124
5.5.2. Формирования набора критериев оценки системы электроснабжения и выбор оптимального решения 125
Выводы по 5 главе 143
Общие выводы и результаты 144
Литература
- Линии электропередачи с изолированными проводами за рубежом
- Система электроснабжения сельских районов
- Возможные способы учета надежности в системах электроснабжения
- Существующие подходы к оценке технического состояния распределительных сетей 0,38-10 кВ
Введение к работе
Современный этап развития систем электроснабжения сельских районов (СЭСР) характеризуется широким проникновением электроэнергии во все сферы сельского хозяйства и охватом практически всех обжитых районов нашей страны электрическими сетями. К электрическим сетям районов с малой плотностью нагрузок отнесены сельские электрические сети 0,38-110 кВ протяжённость которых в настоящее время составляет 2,3 млн. км, из них более 85% приходится на долю воздушных линий (ВЛ) 0,38...10 кВ [19]. Непрерывно растет электропотребление в агропромышленном комплексе страны за счет коммунально-бытового сектора. Вместе с этим растут и требования, предъявляемые к надежности электроснабжения сельских потребителей, нормированным показателям качества электроэнергии, экономически обоснованным уровням потерь электроэнергии.
По оценке специалистов РАО ЕЭС в настоящее время техническое состояние и уровень эксплуатации сельских электрических распределительных сетей в России не соответствует современным требованиям и не обеспечивает требуемый потребителями уровень надежности.
Электрические сети сегодня находятся в неудовлетворительном
состоянии, больше половины из них непригодны к дальнейшей эксплуатации
или находятся в пограничном к этому состоянию, требующему капитального
ремонта. Качественной электрической энергией обеспечивается лишь 60...65%
потребителей. Продолжительность перерыва электроснабжения
сельскохозяйственных потребителей, по разным оценкам, характеризуется сейчас показателем 70...100 ч. в год (на порядок выше, чем в развитых странах). Только половина потребителей первой и второй категории имеют резервное питание. Потери электроэнергии при передаче недопустимо велики и составляют 15... 18%, а в отдельных случаях до 30%.
8 Недопустимо велики масштабы повреждения воздушных линий
электропередачи из-за климатических воздействий, особенно линий
напряжением 0,38-10 кВ, которые определяют надежность электроснабжения
населения и агропромышленного комплекса.
Значительная доля сетей была построена в 50-70 годы прошлого века. В доперестроечные годы ежегодно заменялось около 50000 км, в последнее десятилетие прокладывается не более 5000 км новых сетей ежегодно. А между тем срок службы сети 0,38-10 кВ, в среднем равняется 30-35 годам, т.е. в ближайшее время количество аварий на них будет увеличиваться в возрастающей прогрессии.
Основным направлением развития распределительных сетей на период до 2015 г. в соответствии с Энергетической стратегией России [34] является комплексное решение задач, направленных на обеспечение надежности и экономичности электроснабжения потребителей. Вопросы электроснабжения сельских районов должны решаться на технически более оснащенном уровне с использованием новых принципов технических решений.
Обеспечение бесперебойного электроснабжения -одно из важных свойств необходимых потребителю. Для снижения числа отключений в мировой практике в распределительных сетях 0,38-10 кВ широко применяются самонесущие изолированные провода (СИП), обеспечивающие высокую надежность и безопасность сетей. Особенно актуально их применение в сетях предназначенных для электроснабжения крупных пунктов (райцентров, центральных усадьб, рабочих поселков, станиц), а также животноводческих и птицеводческих комплексов, зернотоков и других объектов, сельских территорий.
По сравнению с традиционными линиями электропередачи, линии с самонесущими изолированными проводами имеют ряд конструктивных особенностей -наличие изоляционного покрова на токоведущих проводниках, повышенная механическая прочность, более совершенная сцепная и
9 ответвительная арматура и др. Эти особенности обуславливают значительное
повышение надежности электроснабжения потребителей и резкое снижение
эксплуатационных затрат. Это, в свою очередь, обеспечивает экономическую
эффективность применения изолированных проводов в распределительных
электрических сетях.
Вопросам исследования надежности и повышения технического состояния сельских распределительных сетей посвящены работы: Барга И.Г., Будзко И.А., Гессена В.Ю., Гука Ю.Б., Зуля Н.М., Левина М.С., Левченко И.И., Лещинской Т.Б., Лыжко В.М., Мурадяна А.К., Прусса В.Л., Розанова М.Н., Рыбакова Л.М., Сыромятникова И.А., Сырых Н.Н., Терешко О.А., Тисленко В.В., Фокина Ю.А. и других авторов.
Цель работы. Проведение комплексной оценки применения самонесущих изолированных проводов в сельских распределительных сетях 0,38-10 кВ.
Задачи исследований. Достижение поставленной цели потребовало
решение следующих задач:
Проведение анализа и оценки существующего уровня технического состояния сельских распределительных сетей 0,38-10 кВ;
Определение основных причин отключений и наиболее повреждаемых элементов распределительных линий 0,38-10 кВ;
Оценка влияния технического состояния распределительной сети 0,38-10 кВ на уровень надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей;
Разработка методики определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, обусловленной техническим состоянием распределительной сети 10 кВ;
Анализ существующих систем самонесущих изолированных проводов для В Л 0,38-10 кВ;
6. Определение показателей надежности ВЛ 0,38-10 кВ с самонесущими
изолированными проводами;
7. Проведение сравнительной комплексной и многокритериальной оценки
применения самонесущих изолированных и неизолированных проводов в
сельских распределительных сетях 0,38-10 кВ.
Объект исследования: Методы комплексной и многокритериальной оценки средств повышения технического состояния распределительных сетей 0,38-10 кВ.
Методы исследования. Исследования, проведенные в ходе работы, базируются на использовании теории вероятностей, математической статистики, методов математического моделирования, системного анализа, теории надежности, теории электроснабжения сельского хозяйства, теории решений, методах многокритериальной оптимизации.
Научная новизна исследований состоит в следующем:
На основе нормативных показателей надежности электроснабжения определены показатели допустимой продолжительности отключений для различных категорий сельскохозяйственных потребителей;
Разработана методика определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, обусловленной техническим состоянием распределительной сети 10 кВ;
Определены прогнозируемые показатели надежности электроснабжения В Л 0,38-10 кВ с самонесущими изолированными проводами, в условиях эксплуатации в ЙЭС АО Мариэнерго;
Проведена комплексная и многокритериальная оценка применения самонесущих изолированных проводов в распределительных сетях 0,38-10 кВ.
Практическая ценность работы:
Прогнозируемые показатели надежности электроснабжения ВЛ 0,38-10 кВ с самонесущими изолированными проводами в условиях эксплуатации ЙЭС АО Мариэнерго;
Методика определения ожидаемой продолжительности перерыва электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, обусловленной техническим состоянием распределительной сети 10 кВ, которая позволяет оценить способность распределительной сети обеспечить требуемый уровень надежности электроснабжения конкретного потребителя;
Стоимости сооружения 1 км В Л 0,38 и 10 кВ выполненных с применением самонесущих изолированных проводов;
Доказанная эффективность применения самонесущих изолированных проводов в сельских распределительных сетях 0,38-10 кВ.
Линии электропередачи с изолированными проводами за рубежом
Пионерами в области применения самонесущих изолированных проводов принято считать Францию и Финляндию - энергетики и проектировщики именно этих стран первыми в Европе занялись разработкой стандартов в области проектирования и правил устройства воздушных линий с изолированными (ВЛИ) и защищенными (ВЛЗ) проводами. Впоследствии и другие страны разрабатывали свои системы изолированных проводов, но, как правило, за их основу принимались уже утверждённые в эксплуатацию европейские стандарты.
В 50-60х годах XX века Государственное энергетическое управление Франции проводило теоретические и практические исследования, способствовавшие выбору технической политики в отношении развития и создания распределительных сетей среднего и низкого напряжения. Одной из главных задач исследования была необходимость повышения уровня надежности электроснабжения потребителей. Используемые ранее в проектах сельскохозяйственных районов воздушные линии казались удовлетворительными, потому что сети были со сравнительно малыми нагрузками. Появление новых тенденций в развитии электросетей, существенное увеличение потребляемой электроэнергии показало, что старые распределительные сети не могут обеспечить требуемый уровень надежности. Одним из шагов по реализации этой программы стала разработка конструкции воздушной линии электропередачи, отвечающей требованиям надежности электроснабжения потребителей, и экономически приемлемой. Эта задача была решена путем использования изолированных проводов при строительстве воздушных линий 0,38-10 кВ.
Появление во Франции первых электросетей с изолированными проводами произошло в 1955 г. Они представляли собой медные жилы в изоляции, выполненной из синтетического каучука, защищенного от атмосферных воздействий оплеткой из «неопрена».
Эти провода использовались при замене старой неизолированной проводки из медного провода, смонтированной на стойках. Дирекцией по распределению электроэнергии совместно с управлением по исследованиям и испытаниям, заводами по производству кабелей, промышленным синдикатом электротехнического оборудования и материалов были проведены исследования данных эксплуатации распределительных сетей с изолированными проводами и предприняты усилия по улучшению конструкции этих проводов.
С 1962 г. во Франции для изолированных проводов стали использоваться синтетические изоляционные материалы. Синтезированные эластомеры и термопласты позволяли осуществить одновременную защиту и изоляцию воздушных линий. Для этого предполагалось использовать в качестве изоляционного покрова следующие изоляционные материалы: гипалон (хлоросернистый полиэтилен), полихлорвинил (ПВХ), полиэтилен с поперечными связями (ПР).
С 1983 г. в качестве изоляции проводов используется светостабилизированный полиэтилен с поперечными связями из силана (кремневодорода). Для окраски изоляционной оболочки предполагалось использование газовой сажи из углерода, которая гарантирует устойчивость к ультрафиолетовым лучам.
Одновременно исследовались разнообразные решения по фазным и нулевым проводам. Первоначально жилы изолированных фазных проводов изготавливали из меди, но с 1966 г. стали применять алюминий, благодаря его меньшей стоимости и более привлекательным соотношением между весом и электрической проводимостью.
Когда жилы изготавливались из меди, нулевой провод был скручен с проводами фазы. Если механическая прочность была неудовлетворительной, скрученный провод подвешивался к стальному несущему проводу. При использовании алюминия, нулевой провод стал выполнять функции несущего провода будучи изготовленным, из алюминиевого сплава, называемого «альмелек» (сплав алюминия, магния, кремния и железа) [91, 94]. Его разрывная нагрузка составляет 324 Н/мм. В целях стандартизации производства и уменьшения количества линейной арматуры сечение нулевого провода было принято 54,6 мм2 и 70 мм2.
В настоящее время этот несущий нулевой провод всегда монтируется в изоляции, поскольку, несмотря на его заземление в нескольких точках, по Французским регулирующим документам он считается активным проводом, так как участвует в передаче электроэнергии, и на нем может повыситься напряжение.
Окончательно, широкое применение получили самонесущие изолированные провода марки Торсада.
В сельской местности для воздушных сетей применение изолированных проводов началось в 1967 г. В 1973 г. уже 77% воздушных линий низкого напряжения во Франции было выполнено с использованием изолированных проводов [93]. В настоящее время во Франции для В Л низкого напряжения изолированные самонесущие провода практически заменили неизолированные провода.
Система электроснабжения сельских районов
Сложившаяся система централизованного электроснабжения сельских районов, как правило, формируется на основе сетей трех типов.
Сети первого типа, которые можно назвать «питающими», служат для передачи электроэнергии от шин районных энергосистем до промежуточных трансформаторных подстанций. Эти сети состоят из линий электропередачи напряжением 110 или 35 кВ и трансформаторных подстанций с напряжениями 110/35, 110/10, 35/10 или 35/6 кВ.
Сети второго типа условно можно назвать распределительными сетями среднего напряжения. Они включают распределительные линии напряжением 35, и 6 кВ и потребительские трансформаторные подстанции 35/0,4, 10/0,4 и 6/0,4 кВ.
Наконец, сети третьего типа условно можно назвать распределительными сетями низшего напряжения. Они состоят из линий напряжением, как правило, 0,38/0,22 кВ и непосредственно питают электроэнергией присоединяемые к ним электроприемники.
Отличие сельских электрических сетей от сетей промышленных, коммунальных и других, обусловлены в основном особенностями распределительных сетей среднего напряжения, которые должны охватить большое количество потребителей сравнительно малой мощности, разбросанных по обширной территории.
Более половины общих затрат на сельское электроснабжение составляют затраты на распределительные линии среднего и низшего напряжения. По экономическим соображениям эти линии, как правило, воздушные. Стремление к сокращению протяженности распределительных сетей привело к формированию их как разветвленных радиальных.
От питающих подстанций электроэнергия распределяется отходящими линиями 10 кВ, число которых, в основном не превышает 6-f-7. К каждой из этих линий присоединено 7-И 8 понижающих трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 кВ, расположенных в сельских населенных пунктах или вблизи сельскохозяйственных предприятий.
В системе сельского электроснабжения в основном используют подстанции напряжением 6-10/0,4 кВ, которые часто называют потребительскими. Они предназначены для питания обычно трехфазных четырехпроводных с заземленной нейтралью распределительных линий напряжением 0,38 кВ. Используют как одно так и двух трансформаторные ТП мощностью 25...630 кВА в большинстве случаев наружной установки. Для потребителей с высокими требованиями к надежности электроснабжения наиболее распространены закрытые подстанции (ЗТП). Эксплуатируются также комплектные и мачтовые ТП наружной установки.
Этап сплошной электрификации сельского хозяйства начинался в середине 50-х годов и продолжался до 70-х годов прошлого века, главной задачей которого было присоединение всех сельских потребителей к электрическим сетям государственных энергосистем. В процессе строительства осуществлялся курс на удешевление стоимости сетей, что зачастую проводилось в ущерб надежности. В дальнейшем сельская энергетика начала развиваться экстенсивно, что привело к существенным диспропорциям, а именно: сети 10 кВ сооружались более высокими темпами, чем сети 35-110 кВ. В результате сложилась система электроснабжения с весьма протяженными радиальными линиями 10 кВ и многочисленными радиальными ответвлениями, которая отличалась высоким уровнем повреждаемости. После завершения электрификации станы в целом, в связи с курсом на интенсификацию сельскохозяйственного производства и ускоренное развитие агропромышленного комплекса страны, повысились требования к надежности сельского электроснабжения, качеству электроэнергии и снижению потерь электроэнергии.
Первоочередным мероприятием по повышению уровня надежности стало многократное резервирование линий 10 кВ. Однако практика показала его недостаточную эффективность: в действующих сетях при наличии сечений проводов, уменьшающихся к концу линий, невозможно обеспечить полноценное электроснабжение потребителей только сооружением резервных перемычек. Одним из наиболее радикальных способов повышения надежности является разукрупнение линий 10 кВ за счет сооружения новых подстанций 35-110/10 кВ и соответствующего развития сети 35-110 кВ, а также сооружение новых линий 10 кВ, разукрупняющих существующие. Однако разукрупнение линий 10 кВ - весьма дорогостоящий способ повышения надежности электроснабжения потребителей, эффективность которого к тому же существенно снижается по мере снижения длины и нагрузки линии.
Возможные способы учета надежности в системах электроснабжения
При решении задач оптимизации СЭСР применяются три подхода к учету надежности.
Первый состоит в том, что требования к надежности задаются в виде правил, выполнение которых заведомо удовлетворяет требованиям потребителей к надежности электроснабжения. Однако в этом случае принимаемое решение не всегда оптимально, так как эффективность тех или иных мероприятий существенно зависит от параметров системы электроснабжения, иногда новые конструктивные решения не вписываются в существующие правила и потому последние нуждаются в корректировке.
При втором подходе выбор наиболее экономичного решения осуществляется путем сравнения дисконтированных затрат по вариантам с учетом составляющей, отражающей величину ущерба, возникающего в результате нарушений электроснабжения: Зт\п=Зд+Уд, (3.1) где Зд -дисконтированные затраты в сеть по /-му варианту; Уд дисконтированный ущерб, включающий в себя последствия от отказов как у потребителей, так и в системе электроснабжения. Недостатками такого подхода является неопределенность значений удельного ущерба. Величина ущерба существенно изменяется в зависимости от изменения параметров системы и типа потребителя.
Третий подход учета надежности заключается в нормировании показателей надежности. В этом случае в качестве оптимального принимается вариант технических решений, который обеспечивает нормативные показатели надежности с наименьшими затратами: 3j- min при j єМ\НЛІ Н„\, (3.2) где М -множество вариантов технических решений, удовлетворяющих условию: уровни надежности //„, обеспечиваемые при этих вариантах, не ниже нормативного уровня Нн.
Все три подхода имеют свои области рационального использования в различных задачах оптимизации развития электросетей.
В процессе работы объекта сельскохозяйственного производства, отказы в его электроснабжении снижают эффективность его функционирования. Величина этого снижения зависит как от характеристик самого объекта, его технологического процесса, так и от параметров нарушений электроснабжения - частоты отказов, их длительности, суммарной продолжительности перерывов электроснабжения за год, количества недоотпущенной электроэнергии, ущерба от вероятного недоотпуска электроэнергии.
Все эти факторы по-разному влияют на снижение эффективности и в зависимости от того, какой фактор оказывает наибольшее влияние на потребителя, выбирается соответствующий показатель надежности.
Ущерб от нарушения электроснабжения потребителей сельскохозяйственного производства существенно зависит от времени отключения и продолжительности перерыва рис. 3.1: если перерыв в электроснабжении незначителен, то ущерб будет относительно невелик (у\); если продолжительность перерыва свыше критического времени, обусловленного технологическим процессом, то величина ущерба (у2) резко возрастает, т.е. потребитель функционирует с низким уровнем эффективности. Для сельскохозяйственного производства критическое время перерыва электроснабжения связано с технологией производства, а также с биологическим фактором производства; так, например, перерыв в электроснабжении птицефабрики более 15-30 мин. приводит к гибели птицы и большим ущербам; перерыв электроснабжения на молочно товарной ферме в период дойки на 2 часа и более приводит к выбраковке коров и также к большому ущербу [68]. t пер
Зависимость величины ущерба от изменения времени перерыва электроснабжения Тогда в качестве нормативных показателей может быть использована частота отказов а со временем, меньшим (т (крит) и больше (r tKpum) критического. Для других сельскохозяйственных потребителей, в первую очередь коммунально-бытовых, последствия от нарушения электроснабжения могут считаться пропорциональными суммарной продолжительности отключений, и поэтому, продолжительность отключений может служить в качестве нормативного показателя надежности их электроснабжения.
Мерой эффективности системы электроснабжения может служить количество электроэнергии, получаемое потребителями, соотнесенное с количеством электроэнергии, которая система выдала бы при отсутствии отказов в системе электроснабжения. В практических расчетах удобнее пользоваться количеством электроэнергии, недополучаемой потребителями из-за нарушений в электроснабжении W„.
В некоторых случаях, для сравнения систем электроснабжения с различными параметрами в качестве показателя надежности можно использовать относительную величину недоотпуска электроэнергии [68]: wl = wH /(IV + W„ )K\VHIW , (3 -3) где W - количество электроэнергии, потребленной в системе за год. Система нормативов, характеризующих надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, включает в себя: - для потребителей сельскохозяйственного производства - допустимую частоту отказов со со временем перерыва меньшим (T tKpum) и больше (т крит) критического [68]; - для остальных сельскохозяйственных потребителей - допустимая продолжительность перерыва электроснабжения Тд [70].
Существующие подходы к оценке технического состояния распределительных сетей 0,38-10 кВ
В процессе эксплуатации электрических сетей необходимо стремиться к экономичности режимов, обеспечению заданного уровня надежности и нормированных показателей качества напряжения. Для соблюдения этих условий требуется периодическое выполнение различных работ.
Различают работы по капитальному ремонту и реконструкции.
Капитальный ремонт -это комплекс технических мероприятий, направленный на поддержание или восстановление первоначальных эксплуатационных характеристик электрооборудования сетей [33]. Иначе говоря, капитальный ремонт предназначен для повышения надежности электрооборудования за счет устранения дефектов и повреждений, предупреждения аварийных отключений.
При изменении районной планировки и перепланировки населенных пунктов и т.п. проводят реконструкцию сетей с учетом их дальнейшего развития, повышая при этом экономичность, пропускную способность и надежность электроснабжения [10].
Необходимость проведения реконструкции должна быть обоснована технико-экономически. Техническое состояние сетей даже одного района может характеризоваться различными количественными и качественными показателями. В одном случае не соблюдаются нормируемые уровни напряжения у электроприемников, в другом -наблюдаются высокие потери электроэнергии. Некоторые сети не обеспечивают требуемой надежности электроснабжения. Pkr- мощность отключаемой при повреждении нагрузки, кВт; Вк- коэффициент категорії Пности потребителей, определяемый по выражению Вк=Ьчсі1Ьч (4 2) /=] / /=1 где и/,с,-- соответственно количество потребителей первой, второй и третьей категории и условная их значимость, определяемая например, по удельному ущербу.
В [51] для оценки технического состояния сети при составлении плана капитального ремонта используется показатель п Smn $1-2 (4.3) / sz где Smn- суммарная отключаемая мощность трансформаторов за предыдущий год, из-за неудовлетворительного состояния В Л 10 кВ, кВ А; /-протяженность линии 10 кВ, км; Sz - суммарная мощность всех ТП, присоединенных к ВЛ, кВА; 5_2 суммарная мощность всех трансформаторов на ТП 1-2 категорий, кВА.
Недостаток обоих критериев заключается в необходимости определения зависимостей акг{хкг) для каждого вида ремонтных работ при использовании критерия (4.1) или установления причин отказа по выражению (4.3) [74]. На практике это трудно осуществимо или даже невозможно. Кроме того, описанные критерии оценки надежности электроснабжения распространяются на всю распределительную сеть и не отражают особенности электроснабжения конкретного потребителя.
В работе [59] в качестве обобщенного критерия технического состояния использован комплексный показатель Л=У„+УК+11П (4.4) где У її - ущерб от недоотпуска электроэнергии; Pkr- мощность отключаемой при повреждении нагрузки, кВт; Вк- коэффициент категорії Пности потребителей, определяемый по выражению Вк=Ьчсі1Ьч (4 2) /=] / /=1 где и/,с,-- соответственно количество потребителей первой, второй и третьей категории и условная их значимость, определяемая например, по удельному ущербу.
В [51] для оценки технического состояния сети при составлении плана капитального ремонта используется показатель п Smn $1-2 (4.3) / sz где Smn- суммарная отключаемая мощность трансформаторов за предыдущий год, из-за неудовлетворительного состояния В Л 10 кВ, кВ А; /-протяженность линии 10 кВ, км; Sz - суммарная мощность всех ТП, присоединенных к ВЛ, кВА; 5_2 суммарная мощность всех трансформаторов на ТП 1-2 категорий, кВА.
Недостаток обоих критериев заключается в необходимости определения зависимостей акг{хкг) для каждого вида ремонтных работ при использовании критерия (4.1) или установления причин отказа по выражению (4.3) [74]. На практике это трудно осуществимо или даже невозможно. Кроме того, описанные критерии оценки надежности электроснабжения распространяются на всю распределительную сеть и не отражают особенности электроснабжения конкретного потребителя.
