Содержание к диссертации
Введение
1. Методы повышения надежности электроснабжения и качества электроэнергии
1.1. Основные виды нарушений электроснабжения потребителей 11
1.2. Общие нормативные требования к качеству электроэнергии 15
1.3. Основные пути ограничения воздействия провалов напряжения
1.3.1. Использование быстродействующей делительной защиты 19
1.3.2. Применение индуктивных накопителей энергии 21
1.3.3. Компенсаторы реактивной мощности как регуляторы напряжения
1.3.4. Применение динамических компенсаторов искажений напряжения 28
1.4. Токоограничивающие устройства 33
1.4.1. Места установки и виды ТОУ
1.4.2. ТОУ на основе коммутации магнитного потока 37
1.4.3. Резистивный тип ТОУ 39
1.4.4. Индуктивный тип ТОУ 42
1.5. Материалы и устройства на основе ВТСП 46
1.6. Выводы 50
2. Методика оценки воздействия провалов напряжения на системы промышленного электроснабжения
2.1. Постановка задачи и основные допущения ... 52
2.2. Математические модели отказов элементов схем распределительных устройств подстанций 54
2.2.1. Вероятностная математическая модель выключателя 55
2.2.2. Вероятностная математическая модель воздушной линии... 58
2.2.3. Вероятностная математическая модель сборных шин 58
2.3. Особенности расчета продолжительности вероятного перерыва питания 59
2.4. Расчет надежности типовых схем подстанций в системах электроснабжения напряжением 220 кв и ниже
2.4.1. Схема «одна система сборных шин» 64
2.4.2. Схема «одна секционированная система сборных шин 67
2.4.3. Схема «одна секционированная система шин с обходной» 70
2.5. Условия минимизации технологического ущерба 82
2.6. Расчет граничной длины электропередачи 90
2.7. Выводы
3. Методика выбора токоограничивающих устройств для уменьшения глубины провалов напряжения
3.1. Методика выбора сопротивлений тоу по уравнениям узловых потенци алов
3.1.1. Формирование математической модели электрической 93 сети, содержащей ТОУ 100
3.1.2. Выбор сопротивлений ТОУ
3.2. Методика выбора сопротивлений тоу по эквивалентным схемам замещения 102
3.3. Методика проверки эффективности тоу в предельных случаях 106
3.1. Постановка задачи 107
3.3.1. Режим трехфазного короткого замыкания 110
3.3.2. Режим однофазного короткого замыкания на землю
3.4. Методика выбора линейных тоу при питании потребителей от близкой электростанции 116
3.5. Установка тоу в цепях междушинных выключателей 126
3.5.1. Короткое замыкание на шинах СОП 130
3.5.2. Короткое замыкание на шинах ОРУ электростанции... 133
3.6. Выводы
4. Методы и алгоритмы определеннее экономической эффективности мероприятий по повышению надежности и качества электроснабжения
4.1. Определение экономической эффективности инвестиций с учетом недоотпущенной электроэнергии 134
4.2. Определение экономической эффективности инвестиций с учетом технологического ущерба 140
4.3. Методика выбора оптимальной величины индуктивного сопротивленния реактора ТОУ 148
4.4. Методика расчета экономической эффективности установки реклоузеров 150
4.5. Определения долевого вклада потребителей в потери электроэнергии 158
4.5.1. Два потребителя в конце линии 166
4.5.2. Общий случай подключения потребителей к линии 168
4.5.3. Подключение потребителей вдоль линии 174
4.6. Выводы 176
Заключение 178
Литература 189
Приложения
- Основные виды нарушений электроснабжения потребителей
- Постановка задачи и основные допущения
- Методика выбора сопротивлений тоу по эквивалентным схемам замещения
- Определение экономической эффективности инвестиций с учетом технологического ущерба
Введение к работе
Современная промышленность предъявляет повышенные требования к качеству электроэнергии. Как отмечается одним из ведущих ученых в области промышленного электроснабжения СИ. Гамазиным, основой для экономического роста и улучшения индустриальных уровней производительности предприятий является качество электроэнергии. Если в индустриальной экономике вполне допустимым считалось прерывание электроснабжения не более 2-3 раз в год, то в новой цифровой экономике это не только неприемлемо, но даже возмущения со стороны источников питания, проявляющиеся в кратковременных провалах напряжения (продолжительностью до 0,1 - 0,2 с) без последующего перерыва электроснабжения уже приводят к срывам технологических процессов.
Проблема, связанная с воздействием кратковременных нарушений электроснабжения на работу потребителей электроэнергии становится все более острой по мере усложнения технологических процессов предприятий и использования средств автоматизации. Реализация тонких химических, био-и нефтехимических, металлургических процессов, точного машиностроения уже невозможна без управления ими средствами цифровой техники, настройки которой тщательнейшим образом выверены и ориентированы исключительно на работу в нормальных эксплуатационных режимах.
Поэтому любое возмущение со стороны электрической сети приводит к немедленному аварийному прерыванию технологических процессов, так как возникающие переходные электромагнитные и электромеханические переходные процессы, пусть и кратковременные, разрушают заданную технологию и расстраивают работу систем автоматического управления, что вызывает работу технологических защит.
Наиболее частыми причинами кратковременного нарушения электроснабжения являются короткие замыкания в системах внешнего (ПО-
500 кВ) и внутреннего (6, 10 кВ) электроснабжения. Так, по данным крупного специалиста в области электроэнергетики Б.Н. Неклепаева, в электрических сетях напряжением 110 кВ происходило в среднем 7 — 8 коротких замыканий в год на 100 км, что практически гарантирует ежегодные срывы технологических процессов на предприятиях с непрерывными циклами производства.
В США и Канаде в середине 90-х годов прошедшего века в результате обследования большого количества крупных предприятий на предмет оценки степени воздействия провалов напряжения были разработаны специальные концепции по защите промышленного электрооборудования от кратковременных нарушений электроснабжения. В частности, получили развитие сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии, а в целом в области энергетических сврехпроводниковых технологий затрачены сотни миллионов долларов на научные исследования и промышленные образцы.
Стоимость ущерба от плохого качества электроэнергии в американской экономике оценивают более чем в 150 миллиардов долларов в год. Точных данных по аналогичным ущербам в отечественной промышленности не имеется, но поскольку современные технологии в развитых странах близки между собой, можно считать, что и в России аналогичные потери у потребителей электроэнергии исчисляются миллиардами долларов. Тем самым становятся очевидными актуальность проблемы борьбы с кратковременными нарушениями электроснабжения и востребованность потребителями технических решений по их ограничению.
Короткие замыкания в электрических сетях являются объективным возмущающим фактором, который может быть снижен до определенной величины за счет технических и организационных мероприятий, но никогда полностью не устранен. Так, грозовые перенапряжения могут инициировать пробой изоляции воздушных линий электропередачи практически при любых экономически оправданных средствах грозозащиты, что выдвигает на
первый план борьбы с провалами напряжения задачу разработки специальных мер и устройств по их ограничению.
Использование устройств быстродействующей микропроцессорной релейной защиты в сочетании с элегазовыми выключателями, снабженными быстродействующим приводом, позволяет довести время отключения коротких замыканий до приемлемых величин: 0,15 — 0,20 с. Поэтому как основной способ ограничения воздействия кратковременных нарушений электроснабжения на ответственных потребителей следует считать ускоренное отключение коротких замыканий. Однако в связи с достаточно сложной структурой электрических сетей, с возможным замедлением срабатывания защит вследствие насыщения трансформаторов тока под действием токов короткого замыкания, в связи с наличием большого количества подстанций, где установлены масляные выключатели, необходимо искать и другие пути решения обозначенной проблемы.
Развитие электротехнической промышленности позволило уже в настоящее время располагать таким устройством, как высоковольтный токоограничивающий реактор на ПО — 220 кВ. Масштабные инвестиции в исследования по высокотемпературной сверхпроводимости, в первую очередь в США, позволили создать промышленные образцы резистивных токоограничивающих устройств на напряжение 10 кВ и пилотные образцы на более высокие напряжения. Таким образом, в настоящее время есть и экономические и технические предпосылки к решению проблемы ограничения или же полного предотвращения воздействия внешних коротких замыканий системы внутреннего электроснабжения.
Цель представленной ниже работы состоит в обосновании методов и устройств ограничения воздействия кратковременных нарушений электроснабжения, а также экономической оценке принимаемых решений, в том числе по адресации потерь электроэнергии. При этом решаются следующие задачи:
обоснование способа ограничения кратковременных нарушений электроснабжения;
обоснование устройств токоограничения и мест их размещения, обеспечивающих повышение качества электроснабжения промышленных потребителей при коротких замыканиях во внешней питающей сети;
определение оптимальных параметров принятых устройств при различных сочетаниях внешних условий;
оценка экономической эффективности мероприятий по повышению качества электроэнергии и адресации потерь электроэнергии.
Методы исследования определялись характером каждой из поставленных задач и опирались на теорию электрических цепей, методы математического моделирования нормальных и аварийных режимов электроэнергетических систем, теорию вероятностей, методы экономической оценки инвестиций в энергетике.
Достоверность обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций диссертации определяется корректным использованием при решении поставленных задач необходимых методов, сопоставлением расчетных и опубликованных результатов, общепринятыми в энергетике методами экономической оценки инвестиционных решений.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
понятие «граничная длина электропередачи» как параметр оценки технических и экономических мероприятий по ограничению провалов напряжения;
определены места установки и виды устройств ограничения провалов напряжения в сочетании с требованиями к устройствам релейной защиты;
предложена методика расчета удельных ущербов для промышленных
потребителей, вызванных кратковременными нарушениями
электроснабжения;
обоснована методика выбора параметров токоограничивающих устройств при питании системообразующей подстанции от мощной энергосистемы и при питании от близко расположенной электростанции;
разработана методика экономической оценки мероприятий по повышению качества электроснабжения, в том числе по адресации потерь электроэнергии при ее передаче по одной линии нескольким потребителям.
Практическая ценность работы определяется техническими возможностями по реализации результатов работы в части установки ТОУ на основе высоковольтных реакторов; предотвращением недопустимых провалов напряжения в системах промышленных предприятий, вызванных короткими замыканиями во внешней питающей сети, и как следствие, устранением технологических аварий; исключением финансовых исков к электроснабжающим компаниям на нарушение качества электроэнергии; прозрачностью разделения финансовой ответственности между потребителями за потери электроэнергии в общей сети.
На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:
обоснование установки токоограничивающих устройств в цепях междушинных (секционных) выключателей для ограничения глубины провалов напряжения при кратковременных нарушениях электроснабжения;
методика определения граничных длин электропередачи при наличии токоограничивающих устройств и условия эффективности установки последних;
удельные ущербы для промышленных предприятий от провалов напряжения как функция граничной длины электропередачи и схемы электрических соединений системообразующей подстанции;
методика выбора оптимальных параметров токоограничивающих устройств, а также методика адресации потерь электроэнергии.
Основные виды нарушений электроснабжения потребителей
Анализ нарушений электроснабжения, произошедших на предприятиях и приведших к остановкам основных производств, показывает [22], что основными причинами нарушений являются кратковременные посадки и провалы напряжений в энергосистемах РАО ЕЭС (т. е. имеет место резкое снижение показателей надежности энергосистем АО-Энерго). Причем ситуация не изменится в лучшую сторону в ближайшие 5 лет, поэтому необходимо изыскивать решение проблемы.
Основой для экономического роста и улучшения индустриальных уровней производительности предприятий является качество электрической энергии (КЭЭ). В индустриальной экономике качество электрической энергии было измерено числом прерываний электрической энергии, и 30-40 лет назад это было 2-3 раза в год. В новой цифровой экономике это определение не соответствует современному оборудованию и чувствительным процессам.
Работа низковольтных электродвигателей приводов маслонасосов, вентиляторов и аналогичных механизмов, включенных в технологические защиты, микропроцессорной техники, систем телекоммуникаций, АСУ производственным процессом, дорогостоящего медицинского оборудования, стандартных блоков новых цифровых технологий и Интернета часто прерывается короткими по продолжительности (за миллисекунды) провалами и перегрузками питающего напряжения, которые происходят 20 -30 раз в год и ведут к дорогостоящему экономическому ущербу [25, 57, 75], «даже если они мелькают, как огни» [22]. Во второй половине 1990-х годов в США и Канаде после оценки надвигающихся последствий от провалов напряжений были проведены общенациональные энергетические обследования большого числа промышленных предприятий, результаты которых использовали для разработки новых концепций защиты промышленного электрооборудования от нарушений электроснабжения. Стоимость ущерба от плохого качества электрической энергии в американской экономике оценивают более чем в 150 миллиардов долларов в год [25, 95].
Существующий рынок решений по улучшению качества электрической энергии сосредоточен на старой системе взглядов и норм проектирования по защите предприятий от 2—3 отключений электроэнергии в год, хотя в разных регионах в настоящее время их происходит до 10-40 [57].
Проблема, связанная с воздействием кратковременных нарушений электроснабжения (КНЭ) на работу потребителей электрической энергии, становится все более острой по мере усложнения технологических процессов предприятий и использования средств автоматизации. Причинами нарушения надежности электроснабжения потребителей являются короткие замыкания в схемах внешнего (ПО, 220, 330, 500 кВ) и внутреннего электроснабжения (6, 10 кВ), пуск и самозапуск мощных электродвигателей, ошибочное срабатывание устройств релейной защиты.
Каждый электроприемник предназначен для работы при номинальных (или близких к ним) параметрах электрической энергии (напряжении, частоте и т. п.), и для его нормальной работы должно быть обеспечено требуемое КЭЭ. Таким образом, КЭЭ определяется совокупностью характеристик электрической энергии, при которых приемники электрической энергии будут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.
К факторам, негативно влияющим на надежность электроснабжения потребителей предприятий, относятся: резкое снижение надежности системы внешнего электроснабжения объектов; реформирование электроэнергетической отрасли, отсутствие технических и экономических механизмов повышения КЭЭ, разграничения зоны ответственности за КЭЭ; физический износ, отсталость технических решений по применению высоковольтного оборудования и устройств РЗА энергосистем и Г1111 предприятий; недостаточное финансирование программ капитальных ремонтов, перевооружения и модернизации оборудования; снижение уровня квалификации обслуживающего персонала РАО ЕЭС и предприятий, отсутствие преемственности поколений; необходимость уточнения уставок РЗА ввиду существенного изменения загрузки трансформаторов ГГШ и режимов работы предприятий. В общем случае низкое качество электроэнергии характеризуется как любые изменения в энергоснабжении, приводящие к нарушениям нормального режима работы производственного процесса или повреждению оборудования, трансформаторов, электродвигателей. Возмущения, снижающие КЭЭ, возникают при передаче и распределении электроэнергии. Из-за значительной протяженности воздушных линий РАО ЕЭС электропередачи подвержены воздействию атмосферных явлений (например, молний), которые являются причинами различных типов возмущений, бросков, посадок сетевого напряжения, полного прекращения подачи электроэнергии. Длительность и степень возмущений зависят от конфигурации энергосистемы и времени, необходимого для работы РЗА. Ухудшение качества электроэнергии сводится в первую очередь к провалам (посадкам) напряжения, перенапряжениям, импульсным напряжениям и гармоническим составляющим. Сюда же относится и «фликкер-эффект» с частотой от 1 до 30 Гц и максимумом возмущений при частоте 9 Гц. Другие виды возмущений возникают в процессе управления энергосистемой и включают [46, 71, 75]: неустойчивость при электропередаче, вызванную ростом углов передачи; нелинейные колебания, возникающие при насыщении силовых или измерительных трансформаторов; возникновение подсинхронных колебаний генераторов; колебания, возникающие между различными элементами сети; коммутационные перенапряжения при подключении или отключении элементов сети, фильтров, конденсаторных батарей, трансформаторов и повреждения типа «фаза-земля». В последние два десятка лет растет количество электрических нагрузок, ухудшающих качество энергии в сети на промышленном и бытовом уровне. Внедренный ГОСТ 13109-97, руководящие документы по КЭЭ [46] не создали требуемого механизма обеспечения надежности и качества электроснабжения потребителей. Эти материалы сначала приводят к штрафным санкциям по отношению к производителям и даже потребителям, в то время как организации, занятые распределением энергии, как правило, не несут никакой ответственности в отношении мощности короткого замыкания, полного сопротивления сети величин и длительностей провалов напряжения.
Постановка задачи и основные допущения
В условиях рыночной экономики каждое решение в области реконструкции и развития систем электроснабжения должно быть экономически обосновано. При этом на передний план выдвигается фактор надежности как результат принимаемых технических решений. Очевидно, что если только существующие электрические сети удовлетворяют требованиям по обеспечению надлежащего качества электроэнергии, то без учета вероятного ущерба от возможных перерывов электроснабжения потребителей практически любая их реконструкция становится экономически нерентабельной. Исключение составляет замена проводов либо на большие сечения при росте нагрузки, что может быть оправдано снижением потерь электроэнергии, либо на самонесущие изолированные проводники, что обусловлено снижением хищений электроэнергии (как правило, для сетей 0,4 кВ) или же снижением расходов на вырубку леса (линии электропередачи 10 кВ, пересекающие лесные массивы).
Реконструкция подстанций, связанная с заменой выключателей, также оправдана обычно только с учетом снижения вероятностного ущерба от недоотпуска электроэнергии. Отдельно следует оценивать целесообразность замены отделителей и короткозамыкателей в сетях напряжением 35 — 110 — 220 кВ на выключатели. Поскольку от этих сетей питаются, как правило, и промышленные потребители, то провалы напряжения, вызванные работой короткозамыкателей, приводят к нарушению технологических процессов на предприятиях химического и нефтехимического комплекса. В результате возникает технологический ущерб. Последнее для сельских электрических сетей напряжением 6 - 10 кВ практически не встречается. Разумеется, потребители первой категории надежности электроснабжения имеются и в названных сетях. Однако от промышленных потребителей они отличаются определенной спецификой по отношению к воздействию длительности перерыва электроснабжения на технологический ущерб.
Так например, для поддержания многих технологических процессов в химической промышленности без нарушения качества продукции или же без их полного расстройства допустимый перерыв питания может не превышать 0,1 - 0,2 с. Это время определяется нарушением работы систем автоматического управления технологическими процессами. При этом обеспечение надлежащего уровня напряжения на резервном источнике должно быть не ниже 0,9 от номинального в послеаварийном режиме. Одновременное обеспечение ускоренного АВР и требуемого уровня напряжения встречает самые серьезные трудности. Нарушение указанных параметров режима приводит к расстройству технологических процессов и ущербам потребителей от перерывов или снижения качества электроснабжения. А как следствие - многомиллионные иски к поставщикам электроэнергии, в которые включается плата за недовыпущенную продукцию и плата за ликвидацию технологического ущерба.
В то же время потребители сельских электрических сетей, пусть и относящиеся к первой категории надежности электроснабжения, не предъявляют такие жесткие требования к длительности перерывов электроснабжения, когда перерыв питания в течение несколько минут не приводит к каким либо ощутимым последствиям в технологии в силу инерционности процессов. Например, на птицефабриках длительный перерыв электроснабжения приводит к нарушению вентиляции производственных помещений и массовому падежу птицы. Однако, как показывает практика, даже при отключении вентиляции на 15-20 минут падежа птиц не происходит. И таких потребителей большинство.
В этой связи можно на этапе оценки экономической эффективности предполагаемых вариантов развития и реконструкции сельских систем электроснабжения учитывать только ущерб от недоотпуска электроэнергии при воздействии провалов напряжения с учетом фактора надежности для всех категорий надежности электроснабжения потребителей.
Надежность электроснабжения - категория экономическая. Понятно, что абсолютно надежных систем не бывает (и не только в энергетике). Регламентируемые Правилами [60] условия электроснабжения потребителей очерчивают только рамки минимальных требований к надежности электроснабжения. Все технические решения, укладывающиеся в требования [60], при наличии технических предпосылок могут быть реализованы. Постановка задачи состоит в следующем: выбрать из потенциально возможных технических решений такой вариант реконструкции или развития системы электроснабжения, который бы обеспечивал для инвестора приемлемое соотношение между затратами на повышение надежности объекта и снижением вероятностного ущерба от нарушений электроснабжения.
Методика выбора сопротивлений тоу по эквивалентным схемам замещения
В условиях эксплуатации имеются уже приобретенные программные продукты, которые не ориентированы на задачу выбора устройств токоограничения. Тем не менее их можно использовать для решения поставленной задачи. Запишем уравнения (3.5) более компактно, сгруппировав его коэффициенты следующим образом: В случае, когда остаточные напряжения U\ и Ui по величине выше минимально допустимых по условиям работы потребителей, можно принять как основной режим работы секционного выключателя отключенным. Очевидно, что если этот режим в питающей сети не допустим в связи с увеличением потерь электроэнергии и нежелательным изменением уровня напряжения в других узловых точках, то необходимо установить на рассматриваемой подстанции токоограничивающее устройство. При установке токоограничивающего устройства между секциями 1 и 2 проводимостью Yf проводимости Yf и Y\2 складываются по диагонали матрицы узловых проводимостей в узловых точках. Задавая требуемую величину остаточного напряжения U\Ron ( 2доп)? находим: Исходя из сопоставления сопротивлений ТОУ по условиям 1 и 2, выбирается наибольшая величина Rf и Xf. Назначение предложенных формул и соответствующий алгоритм действий по выбору ТОУ следующий. Допущение о разомкнутом положении междушинного (секционного) выключателя позволяет оценить возможность установки только одного ТОУ, а именно на данной подстанции. Если остаточные напряжения в точках 1 и 2 при этом допущении ниже требуемого уровня, то дальнейший расчет лишен смысла, так как изначально шунтирующие связи, которые отображает результирующая проводимость Y\2, препятствуют ограничению провалов напряжения. И только в том случае, если рассмотренные напряжения выше заданного требуемого уровня, то следует использовать приведенные выше формулы.
Очевидно, необходимо дать ответ и на вопрос: где устанавливать ТОУ и каких параметров при наличии шунтирования по цепям электрической сети, когда уровень остаточного напряжения ниже требуемого и при размыкании соответствующего междушинного (секционного) выключателя. Поскольку схемы электроснабжения промышленных предприятий в основном типовые, то можно выделить наиболее распространенные случаи и на их примерах дать методику выбора параметров нескольких ТОУ. Ограничимся случаем установки двух ТОУ.
Понятно, что если одновременно решать задачу и ограничения токов КЗ по требованиям уровня номинальных токов отключения коммутационной аппаратуры, то может понадобиться и большее количество ТОУ, а ограничение провалов напряжения будет решено как попутная задача. Однако это выходит за рамки рассматриваемого вопроса и в дальнейшем считается как главное - ограничение провалов напряжения. Можно сразу отметить, что более трех ТОУ установка будет нецелесообразна, как это будет показано ниже для типовых схем электроснабжения.
Рассмотрим те случаи, когда установка одного ТОУ не способна обеспечить заданный уровень остаточного напряжения на резервирующем вводе при КЗ в сети. Необходимо вывести условия, которые характеризуют сочетание параметров сети, требующие установку второго ТОУ со стороны источника питания. Они позволяют на ранней стадии расчетов сразу определить, достаточна ли установка одного ТОУ, что всегда является наиболее желательным по минимуму затрат. Очевидно, что полученные условия могут дать ответ только на вопрос: обязательна ли установка более двух ТОУ?
Если же возможна по результатам расчетов с технической стороны и одного ТОУ, то этого еще не достаточно для решения в пользу именно одного ТОУ, поскольку не исключено, что по технико-экономическим показателям будет целесообразна установка более одного ТОУ. Например,может оказаться, что потребуется настолько большая величина сопротивления ТОУ, что она не достижима в единичном устройстве. Значение предлагаемых ниже результатов состоит в том, что сразу очерчиваются границы возможных комбинаций из ТОУ, упрощая тем самым как технические, так и экономические выкладки.
LINK4 Определение экономической эффективности инвестиций с учетом технологического ущерба LINK4 Рассмотрим теперь системы электроснабжения, в которых учет технологического ущерба, связанного с перерывом питания или же с ухудшением качества электроэнергии, необходим при оценке эффективности мероприятий, направленных на повышение надежности и качества электроснабжения. В общем случае зависимость в денежном исчислении величины технологического ущерба Ут от продолжительности перерыва электроснабжения Т является достаточно сложной нелинейной функцией. Однако для большинства производств нефтехимической промышленности можно полагать эту зависимость линейной, обеспечивающую приемлемую точность расчетов: Ут=Ут0+упГв, (4.14) где Уто - величина технологического ущерба, определяемая только самим событием перерыва питания; уп — удельная стоимость производимой продукции в единицу времени; Тв — время восстановления технологического процесса. Исследование особенностей технологических режимов химических предприятий региона показывает, что разрушение технологического процесса происходит при превышении некоторой, весьма малой величины длительности перерыва питания At, которая в большинстве случаев менее 0,2 секунды. Т.е. при реализации общепринятых выдержек времени действия систем релейной защиты и автоматики введение резервного источника питания уже не спасает ситуацию. Как правило, для предприятий Гв» Т.
Необходимо попутно отметить, что формула (4.14) справедлива и при формальном сохранении питания, но при аварийном снижении напряжения, когда, например, в питающих электрических сетях происходит электрически близкое к потребителю короткое замыкание. В этих случаях недоотпущенную энергию нельзя считать по формуле (4.10), так как она будет определяться только электропотреблением восстановительного режима, который, очевидно, не совпадает с нормальным технологическим режимом.
При ограничении провалов напряжения как по времени, так и по глубине, имеется пороговая чувствительность к ним у предприятий с непрерывным технологическим циклом производства. Поэтом все соответствующие технические мероприятия со стороны поставщика электроэнергии по предотвращению воздействия провалов напряжения на системы электроснабжения потребителей имеют смысл только в том случае, если обеспечивают качество напряжения в питающей сети в пределах пороговых значений.
Существенно важным является вопрос, на чей счет отнести технологический ущерб, рассчитываемый по выражению (4.14). То, что имеет место у потребителя, несомненно. Но в настоящее время получается так, что в случае снижения ущерба выгоду получает потребитель, а затраты несет электроснабжающая компания. В этой связи мероприятия по повышению качества электроснабжения в части ограничения глубины и продолжительности провалов напряжения внедряются крайне медленно. Для настоящей работы принципиально важно, как экономически обосновать установку токоограничительных устройств, снижающих глубину провалов напряжения.
Представляется, что первоначально необходимо сетевой организации рассчитывать вероятностный ущерб от нарушения качества электроснабжения, предполагая, что именно ей его и предстоит возмещать. Возможно, в дальнейшем при развитии договорных отношений так и будет. Причем необходимо оценивать результат как при полном (если это возможно) устранении недопустимых для потребителя провалов напряжения, так и при частичном ограничении. В последнем случае отправной является задаваемая норма рентабельности (или срок окупаемости), под которую выбираются технические устройства. После выполнения оценочных расчетов может уже идти речь о долевом участии - сетевой компании и потребителя -в мероприятиях, требующих значительных инвестиций по повышению качества электроснабжения.
Как уже отмечалось в третьей главе, вполне возможен вариант, когда для эффективного ограничения глубины провалов напряжения потребуется установка ТОУ в распределительных устройствах электростанций. Учитывая, что электростанция не несет по сути дела никакой ответственности перед потребителем за качество электроснабжения в части провалов напряжения, необходимо рассматривать и возмещение затрат генерирующей компании за установку ТОУ.
Если заранее, независимо от предполагаемых затрат, определено, что требуется полная ликвидация воздействия провалов напряжения на систему электроснабжения потребителя и по материалам третьей главы определены места установки и количество ТОУ, то в качестве целевой функции следует
