Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ и прогнозирование показателей развития электрификации агропромышешого комплекса. ЧАССР 12
1.1. Анализ состояния электрификации агропромышленного комплекса ЧАССР 12
1.2. Выбор метода прогнозирования 18
1.3. Прогнозирование показателей электрификации методом экстраполяции по трендовым моделям 22
1.4. Прогнозирование потребления электроэнергии корреляционно-регрессионным методом 35
1.5. Прогнозирование потребления электроэнергии с помощью авторегрессионных моделей 42
1.6. Выводы 48
2. Определение и анализ характеристик надежности электроснабжения АПК чувашской АССР 49
2 1. Постановка задачи 49
2.2. Определение количественных характеристик надежности сетей IO-IIO кВ 52
2.3. Анализ распределения отключений по месяцам и часам суток 69
2.4. Анализ причин аварийных и ремонтных отключений ВЛ ІІ0-І0 кВ 73
2.5. Влияние продолжительности экплуатации и материала опор на показатели надежности ВЛ НО и 35 кВ 79
2.6. Влияние параметров преднамеренных отключений, длин линий и климатических факторов на параметры отказов ВЛ 110-10 кВ 87
2.7. Динамика основных показателей надежности и их прогнозирование ,. 90
2.8. Выводы 96
3. Разработка структурно-статистических моделей сетей 10 кВ АПК ЧАССР 98
3.1. Постановка задачи 98
3.2. Определение характеристик и построение ^структурно- статистических моделей сетей 10 кВ 99
3.3. Корреляционно-регрессионный анализ характеристик сетей 10 кВ 110
3.4. Определение влияния основных параметров сетей 10 кВ на недоотпуск электроэнергии 114
3.5. Выводы 118
4. Разработка рекомендаций по повышению эффективности электроснабжения АПК ЧАССР 122
4.1. Постановка задачи 122
4.2. Выбор способа повышения надежности с помощью структурно-статистических моделей сетей 10 кВ 124
4.3. Применение ССМ сетей 10 кВ для расчета потерь мощности и электроэнергии и выбора путей их снижения 131
4.4. Регрессионные модели для определения и прогнозирования потерь электроэнергии в распределительных сетях 10 кВ 136
4.5. Выбор рационального напряжения системы электроснабжения с использованием ССМ 141
4.6. Выводы 151
Заключение 153
Литература 155
- Анализ состояния электрификации агропромышленного комплекса ЧАССР
- Определение количественных характеристик надежности сетей IO-IIO кВ
- Определение характеристик и построение ^структурно- статистических моделей сетей 10 кВ
- Выбор способа повышения надежности с помощью структурно-статистических моделей сетей 10 кВ
Введение к работе
В Продовольственной программе СССР перед сельским хозяйством, агропромышленным комплексом (АПК) страны поставлена задача - обеспечить значительное увеличение выпуска сельскохозяйственной продукции / 70/. Для этого необходима широкая система мер по укреплению материально-технической базы и переводу всех отраслей сельского хозяйства на промышленную основу /51/. Индустриализация сельского хозяйства, особенно такой его отрасли как животноводство, комплексная электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства тесно связаны с развитием систем электроснабжения /8, I0fI2,I8/.
При составлении перспективных схем развития систем электроснабжения определяющим показателем служит прогнозируемая величина потребления электроэнергии. Исходя из этой величины и годового числа часов использования установленной мощности, определяется суммарная установленная мощность трансформаторов на конец расчетного периода. На основании полученной таким образом суммарной установленной мощности трансформаторов ведется весь дальнейший расчет по определению количества трансформаторных подстанций, предполагаемой длины воздушных линий электропередач и т.д., а, следовательно, и всех капитальных вложений на развитие системы электроснабжения. Поэтому повышение точности и достоверности прогнозов потребления электроэнергии - задача актуальная, решение которой может привести к значительной экономии денежных и материальных ресурсов.
Вопросам управления системами электроснабжения сельских районов, подсистемой которого является прогнозирование, посвящены работы многих авторов: Будзко И.А., Зуля Н.М., Захарина А.Г., Коршунова А.П., Канакина Н.С., Левина М.С., Мурадяна А.Е., Пир-
хавки П.Я., Солдаткиной Л.А. и других.
В последние годы опубликован ряд работ по прогнозированию потребления электроэнергии в сельском хозяйстве /45, 56, 66,67/. Однако исследования по прогнозированию потребления электроэнергии в сельском хозяйстве необходимо продолжать,особенно на уровне малых регионов, т"ак как в настоящее время эти вопросы недостаточно изучены.
Оценка и оптимизация уровня надежности электроснабжения неразрывно связаны с определением численных значений повреждаемости отдельных звеньев системы электроснабжения. При оптимизации надежности на стадии разработки схем развития систем электроснабжения, определении уровня надежности существующих и проектируемых систем электроснабжения необходимы обобщенные показатели повреждаемости отдельных ее звеньев и их прогнозируемые значения на перспективу.
В специальной литературе приведены результаты многочисленных исследований по проблемам надежности электроснабжения (работы ВИЭСХ, ВНИИЭ, ЛИЭИ, МИИСП, МЭИ, ОЕГРЭС, Сельэнергопроект, ЭНИН и др.). Анализ статистических показателей надежности элементов систем электроснабжения /1,2,24,27,28,33,62,74,84-86,90/ свидетельствует о значительном расхождении данных, приведенных в различных литературных источниках. Это указывает на необходимость проведения дальнейшей работы по определению количественных показателей надежности для различных зон страны с их многообразием систем электроснабжения, уровней эксплуатации и климатических условий.
Вопросы анализа и оптимизации режимов работы систем электроснабжения также представляют большой интерес и рассматриваются в работах ряда авторов /9,13,16,21,49,98/.
Системы электроснабжения характеризуются большим числом
различных параметров, количественные значения которых существенно влияют на выбор оптимального варианта. Значительная трудоемкость работы по сбору и обработке исходных данных при анализе режимов работы систем электроснабжения обусловливает использование многочисленных упрощенных методов.
Одним из эффективных методов, значительна упрощающих расчеты по анализу режимов работы систем электроснабжения, является использование различных моделей, в том числе и структурно-статистических моделей (ССМ) сетей.
Применений этих моделей при выборе способов повышения надежности, проверке пропускной способности сетей, определению расхода электроэнергии на ее транспорт и выборе рационального напряжения системы электроснабжения позволяет значительно упростить работу по подготовке данных и проведению расчетов, а также существенно снизить вероятность ошибок.
Таким образом, актуальность поставленных задач вытекает из "Основных направлений экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" и определяется необходимостью продолжать работу по повышению надежности и качества электроснабжения народного хозяйства.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности перспективного развития системы электроснабжения АПК Чувашской АССР на основе разработки достоверных прогнозов электропотребления и количественных характеристик надежности.
В диссертационной работе были поставлены и решены следующие основные задачи:
I. Разработка прогнозирующих моделей потребления электроэнергии и основных показателей развития системы электроснабжения агропромышленного комплекса Чувашской АССР.
Анализ эксплуатационной надежности отдельных звеньев системы электроснабжения, определение количественных характеристик надежности и прогнозирование их на перспективу.
Разработка и исследование структурно-статистических моделей сетей 10 кВ, отражающих все многообразие реальных линий и трансформаторных подстанций распределительных сетей 10 кВ ЧАССР.
4- Использование ССМ для выбора способов повышения надежности электроснабжения, определения расхода электроэнергии на ее транспорт и разработки мероприятий по его снижению, выбора рационального напряжения системы электроснабжения.
Методика проведения исследований.При решении поставленных задач использовались метода теории прогнозирования, теории вероятностей и математической статистики, математического моделирования и прогнозирования. Большинство расчетов выполнялось с помощью ЭВМ по стандартным программам, переработанным для условий решаемых задач.
Научная новизна.
Выбраны методы прогнозирования, исходя из возможностей исходной информации. Разработаны модели для прогнозирования общего и производственного потребления, основных показателей надежности и развития систем электроснабжения агропромышленного комплекса ЧАССР, позволяющие повысить точность и достоверность среднесрочных прогнозов.
Проведено исследование эксплуатационной надежности, и определены количественные характеристики показателей надежности отдельных звеньев системы электроснабжения, учитывающие уровень эксплуатации и климатические _ особенности рассматриваемой зоны Нечерноземья.
Разработаны и исследованы структурно-статистические модели сетей 10 кВ трех типов сложностей, отражающие конфигурацию и средние параметры всего многообразия реальных сетей 10 кВ, пи-
тающих потребителей агропромышленного комплекса 4ACGP,
4. Показана возможность использования этих моделей для вариантных расчетов по выбору способов повышения надежности и пропускной способности сетей, определения расхода электроэнергии на ее транспорт и разработки мероприятий по его снижению, а также для расчетов по выбору рационального напряжения системы электроснабжения АПК.
Практическая ценность работы. Полученные прогнозирующие модели позволяют повысить точность и достоверность прогнозов общего и производственного электропотребления, протяженностей линий электропередач, количества и мощностей трансформаторов на подстанциях по ступеням напряжения, что снижает народнохозяйственные затраты на сооружение новых и реконструкцию существующих систем электроснабжения при разработке перспективных схем развития.
Они могут быть использованы для прогнозирования аналогичных показателей других областей и автономных республик Нечерноземной зоны РСФСР, обладающих примерно одинаковыми показателями уровня и темпов развития сельской электрификации.
Количественные характеристики показателей надежности, рассчитанные на основе обработки статистических данных об отключениях за 15 лет эксплуатации, позволили выявить динамику их изменения по годам и разработать прогнозирующие модели для определения основных показателей надежности на перспективу. Зти показатели могут быть также использованы при разработке перспективных схем развития систем электроснабжения и других зон Нечерноземья, сходных с рассматриваемой по климатическим условиям и уровню эксплуатации.
Установлена зависимость недоотпуска электроэнергии при перерывах в электроснабжении от основных параметров сетей 10 кВ, и разработаны регрессионные модели, позволяющие оценить ожидае-
мую величину недоотпуска электроэнергии при изменении основных параметров сетей.
Применение ССМ сетей 10 кВ при разработке рекомендаций по повышению эффективности электроснабжения позволило значительно сократить расчеты по выбору способов повышения надежности, оценке расхода электроэнергии на ее транспорт и приведенных затрат на реконструкцию, а также снизить трудозатраты на сбор и подготовку исходной информации.
Реализация работы, Разработанные прогнозирующие модели для получения прогнозов потребления электроэнергии, развития систем электроснабжения и основных показателей развития экономики АПК ЧАССР использованы Госпланом Чувашской АССР при разработке комплексной программы научно-технического прогресса ЧАССР на 1985-2005 г.г., что подтверждается соответствующей справкой.
Результаты диссертационной работы внедрены и используются в РЭУ Чувашэнерго при составлении перспективных схем развития электроснабжения и разработке мероприятий по повышению надежности и снижению расхода электроэнергии на ее транспорт. Они используются также в учебном процессе по специальности 0303 Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались:
На итоговых конференциях Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, I97I-I984 г г.
На научно-практической конференции по проблемам совершенствования подготовки инженерных кадров и научно-технического сотрудничества вузов и предприятий ЧАССР, г. Чебоксары, 1981 г.
На научном семинаре кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской революции энергетического института, г. Москва, 1981 г.
На Всесоюзной научно-технической конференции "Пути эко-
номии и повышения эффективности использования электроэнергии в системах электроснабжения промышленности и транспорта", г.Казань, 1984 г.
Диссертационная работа докладывалась и обсуждалась на заседаниях кафедр "Электроснабжения промышленных предприятий" Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова и Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской революции энергетического института.
Публикации.По результатам проведенных исследований опубликовано 12 статей.
Объем и структура работы. Диссертационная работа содержит 102 страницы машинописного текста, 26 иллюстраций, 23 таблицыт 5 приложений и библиографический список из ИЗ наименований.
Анализ состояния электрификации агропромышленного комплекса ЧАССР
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности перспективного развития системы электроснабжения АПК Чувашской АССР на основе разработки достоверных прогнозов электропотребления и количественных характеристик надежности.
В диссертационной работе были поставлены и решены следующие основные задачи: I. Разработка прогнозирующих моделей потребления электроэнергии и основных показателей развития системы электроснабжения агропромышленного комплекса Чувашской АССР. 2. Анализ эксплуатационной надежности отдельных звеньев системы электроснабжения, определение количественных характеристик надежности и прогнозирование их на перспективу. 3. Разработка и исследование структурно-статистических моделей сетей 10 кВ, отражающих все многообразие реальных линий и трансформаторных подстанций распределительных сетей 10 кВ ЧАССР. 4- Использование ССМ для выбора способов повышения надежности электроснабжения, определения расхода электроэнергии на ее транспорт и разработки мероприятий по его снижению, выбора рационального напряжения системы электроснабжения. Методика проведения исследований.ПРИ решении поставленных задач использовались метода теории прогнозирования, теории вероятностей и математической статистики, математического моделирования и прогнозирования. Большинство расчетов выполнялось с помощью ЭВМ по стандартным программам, переработанным для условий решаемых задач. Научная новизна. 1. Выбраны методы прогнозирования, исходя из возможностей исходной информации. Разработаны модели для прогнозирования общего и производственного потребления, основных показателей надежности и развития систем электроснабжения агропромышленного комплекса ЧАССР, позволяющие повысить точность и достоверность среднесрочных прогнозов. 2. Проведено исследование эксплуатационной надежности, и определены количественные характеристики показателей надежности отдельных звеньев системы электроснабжения, учитывающие уровень эксплуатации и климатические _ особенности рассматриваемой зоны Нечерноземья. 3. Разработаны и исследованы структурно-статистические модели сетей 10 кВ трех типов сложностей, отражающие конфигурацию и средние параметры всего многообразия реальных сетей 10 кВ, пи 9 тающих потребителей агропромышленного комплекса 4ACGP, 4. Показана возможность использования этих моделей для вариантных расчетов по выбору способов повышения надежности и пропускной способности сетей, определения расхода электроэнергии на ее транспорт и разработки мероприятий по его снижению, а также для расчетов по выбору рационального напряжения системы электроснабжения АПК. Практическая ценность работы. Полученные прогнозирующие модели позволяют повысить точность и достоверность прогнозов общего и производственного электропотребления, протяженностей линий электропередач, количества и мощностей трансформаторов на подстанциях по ступеням напряжения, что снижает народнохозяйственные затраты на сооружение новых и реконструкцию существующих систем электроснабжения при разработке перспективных схем развития. Они могут быть использованы для прогнозирования аналогичных показателей других областей и автономных республик Нечерноземной зоны РСФСР, обладающих примерно одинаковыми показателями уровня и темпов развития сельской электрификации. Количественные характеристики показателей надежности, рассчитанные на основе обработки статистических данных об отключениях за 15 лет эксплуатации, позволили выявить динамику их изменения по годам и разработать прогнозирующие модели для определения основных показателей надежности на перспективу. Зти показатели могут быть также использованы при разработке перспективных схем развития систем электроснабжения и других зон Нечерноземья, сходных с рассматриваемой по климатическим условиям и уровню эксплуатации. Установлена зависимость недоотпуска электроэнергии при перерывах в электроснабжении от основных параметров сетей 10 кВ, и разработаны регрессионные модели, позволяющие оценить ожидае 10 мую величину недоотпуска электроэнергии при изменении основных параметров сетей. Применение ССМ сетей 10 кВ при разработке рекомендаций по повышению эффективности электроснабжения позволило значительно сократить расчеты по выбору способов повышения надежности, оценке расхода электроэнергии на ее транспорт и приведенных затрат на реконструкцию, а также снизить трудозатраты на сбор и подготовку исходной информации. Реализация работы, Разработанные прогнозирующие модели для получения прогнозов потребления электроэнергии, развития систем электроснабжения и основных показателей развития экономики АПК ЧАССР использованы Госпланом Чувашской АССР при разработке комплексной программы научно-технического прогресса ЧАССР на 1985-2005 г.г., что подтверждается соответствующей справкой. Результаты диссертационной работы внедрены и используются в РЭУ Чувашэнерго при составлении перспективных схем развития электроснабжения и разработке мероприятий по повышению надежности и снижению расхода электроэнергии на ее транспорт. Они используются также в учебном процессе по специальности 0303 Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова.
Определение количественных характеристик надежности сетей IO-IIO кВ
Уровень надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей постоянно повышается, однако он еще не соответствует требованиям сегодняшнего дня.
Недостаточная надежность работы систем электроснабжения сельских районов, как отмечается в /53/, вызывается дефектами оборудования и низким уровнем эксплуатации. Так силовые трансформаторы из-за низкого уровня эксплуатации, конструктивных и технологических дефектов имеют высокий процент повреждаемости. Линейные разъединители РЛН-10 с вертикально-рубящими ножами выходят из строя из-за разрушения опорных изоляторов вследствие несовершенства конструкции разъединителя, наблюдается высокая повреждаемость изоляторов П1БЖ-І0 из-за недостаточной изоляционной прочности шейки изолятора .Конструктивное выполнение и качество изготовления КРУ и КРУН, а также масляных выключателей не обеспечивают безопасности работы и надежного электроснабжения. Конструкция выпускаемых отделителей и короткозамыкателей неудовлетворительна, что приводит к недопустимо большому числу отказов в работе этих аппаратов. Применявшееся в период завершения электрификации проектирование распределительных сетей 6-Ю кВ в : виде протяженных присоединений с многочисленными ответвлениями, не имеющими резервного питания и, как правило, питающихся от од-нотрансформаторных подстанций, а также недоучет климатических условий и отсутствие решений по плавке гололеда, исключает возможность обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Все это приводит еще к частым аварийным отключениям сельскохозяйственных потребителей, которые по оснащенности, сложности технологии и предъявляемым требованиям к электроснабжению сейчас уже не отличаются от категориальных потребителей в промышленности.
Современный индустриальный способ производства сельскохозяйственной продукции, основанный на комплексной электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства, предъявляет повышенные требования к надежности электроснабжения. Внезапные перерывы подачи электроэнергии, могут привести к дезорганизации производства и вызвать значительный народнохозяйственный ущерб. Поскольку надежность электроснабжения потребителей, наряду с экономичностью является основным фактором, определяющим эффективность работы систем электроснабжения, учет фактора надежности необходим при решении всех задач, связанных как с разработкой схем развития, так, и с эксплуатацией.
Математические основы теории надежности в настоящее время получили достаточное развитие /14, 15, 22, 29, 30, 46, 47, 63, 72, 73, 75, 76, 87, 88, 97/ и позволяют решать многие задачи, встречающиеся на практике, однако лишь при одном условии: количественные характеристики надежности элементов системы должны быть известны.
Важнейшей проблемой учета надежности является сбор и накопление информации о повреждаемости отдельных элементов системы электроснабжения. Существующие системы сбора информации не всегда обеспечивают достаточную полноту и достоверность данных. Поэтому необходимо продолжать работу по получению и накоплению объективной и полной информации о повреждаемости отдельных звеньев системы электроснабжения.
Численные значения показателей надежности электроснабжения зависят от ряда факторов: климатических условий, уровня эксплуатации, конфигурации сетей, степени оснащенности сетей устройствами релейной защиты и автоматики и т.п. Этим, очевидно, объясняется тот факт, что опубликованные в различных литературных источниках количественные характеристики надежности отдельных элементов системы электроснабжения заметно различаются. Получению количественных характеристик надежности посвящены работы многих авторов /I, 2, 28, 52, 79, 86, I03fI05 и др/, но ввиду значительного расхождения результатов, необходимо продолжать работу по определению численных значений показателей надежности для конкретного региона.
При анализе надежности систему электроснабжения сельскохозяйственных потребителей можно рассматривать как совокупность последовательно включенных звеньев от точки, практически имеющей стопроцентную надежность - шин НО кВ двухтрансформаторной подстанции, до потребителя. С целью облегчения анализа можно допустить, что вся система электроснабжения АПК Чувашии содержит следующие звенья: радиальная одноцепная линия НО кВ, подстанция II0/35/I0 кВ или НО/10 кВ, ВЯ 35 кВ, подстанция 35/10 кВ, Ш 10 кВ, Ш 10/0,4 кВ и ВЯ 0,38кВ. В свою очередь,каждое из этих звеньев состоит из взаимосвязанных элементов, например, линия состоит из опор, проводов, изоляторов и т.п. В данной работе численные значения показателей надежности определялись для отдельных звеньев в совокупности составных элементов.
Исходными данными для определения количественных характеристик надежности послужили сведения об аварийных и ремонтных отключениях Вії 10, 35 и НО кВ, взятые из журналов диспетчерских служб РЭУ Чувашэнерго и ВДС Северных, Южных и Алатырских предприятий электрических сетей за период для ВЯ 10 кВ - с 1965 по 1981 г,г., ВЯ 35 и ПО кВ - с 1968 по 1981 г, г.
.Для удобства дальнейших расчетов все исходные данные были представлены в виде графиков, на которых в масштабе времени показывается каждое отключение с указанием даты, начала и конца, общей продолжительности и причины отключения.
Определение характеристик и построение структурно- статистических моделей сетей 10 кВ
Анализ проводится отдельно по каждому исследуемому звену схемы электроснабжения. Отключения ВЛ ПО кВ Обследованные линии ПО кВ выполнены на железобетонных (60 %) и деревянных опорах с железобетонными приставками (40 %). Провода - сталеалюминиввые. Анализ отключений линии ПО кВ показал, что преднамеренные отключения составляют 71,5 % по количеству и 90,9 % по продолжительности от общего количества и продолжительности отключений линий ПО кВ. Анализ распределения количества ремонтных отключений по месяцам (рис. 2.2.1) показал, что максимум их приходится на сентябрь месяц - 7,7 % от общего числа отключений. Значительное количество ремонтных отключений в марте - 7,6 %, и в летние месяцы июнь, июль - 7,25 % и 7,34 % соответственно. Основными причинами ремонтных отключений в эти месяцы являются: ревизия разрядников, ремонт опор и траверс, замена изоляторов и ремонт проводов. Распределение продолжительности ремонтных отключений по месяцам аналогично распределению количества ремонтных отключений и обусловлено теми же причинами. Ремонтные отключения производятся главным образом в весенне-летние месяцы и осенние месяцы, наиболее благоприятные дни для этих целей по метеорологическим условиям. В зимние месяцы из-за плохих-, погодных условий сокращается объем ремонтных работ на линиях. Анализ распределения аварийных отключений показал, что максимальное і количество отключений наблюдается в июле, а максимальная продолжительность - в апреле. Основными причинами аварийных отключений являются: пробой изоляторов, повреждение опор, обрыв проводов вследствие грозы и сильных ветров. Анализ распределения отключений по часам суток (рис. 2.2.1) показал, что наибольшее количество ремонтных отключений производится с 5 до 12 часов. Максимальное их количество наблюдается с 8 до 10 часов. Аварийные отключения распределяются по часам суток более равномерно. Некоторае их увеличение наблюдается в дневное время. Отключения М 35 кВ Из обследованных линий 35 кВ 33 % выполнены на деревянных опорах с железобетонными приставками, а остальные на железобетонных опорах. Провода сталеалюминиевые. Анализ распределения количества ремонтных отключений по месяцам (рис. 2.2.2) показал, что наибольшее их количество наблюдается в мае, июне и октябре месяцах. Максимум ремонтных отключений приходится на июль - 7,96 % от общего количества отключений. Основными причинами ремонтных отключений в мае и июне являются: установка, выправка и замена опор, перетяжка проводов, установка разрядников, замена изоляторов. Максимум ремонтных отключений в октябре 7,85 $ объясняется подготовкой ВЛ 35 кВ к работе в зимних условиях. Спад количества и длительности ремонтных отключений в августе, т.е. в пору уборки урожая, когда каждое отключение производится только после согласования с колхозами и совхозами и после разрешения соответствующих организаций, Распределение продолжительности ремонтных отключений по месяцам аналогично распределению количества ремонтных отключений и обусловлено теми же причинами. Анализ распределения аварийных отключений по месяцам показал, что наибольшее их количество наблюдалось в мае, июне и октябре. Основными причинами являются: в мае и июне - гроза, вызывающая пробой изоляторов, в октябре - сильные ветры, вызывающие обрыв проводов, повреждение опор и траверс. Максимальная продолжительность аварийных отключений наблюдается в августе и октябре. В детальные месяцы распределение продолжительности аварийных отключений более или менее равномерное. Распределение ремонтных отключений по часам суток имеет выраженный максимум. Он приходится на время с 7 до 12 часов. Для того, чтобы снизить количество ремонтных отключений в самый пик производственной деятельности, т.е. с 7 утра до 12 дня, необходимо энергосистеме более равномерно по часам суток планировать проведение ремонтных работ на линиях электропередач. Аварийные отключения распределяются по часам суток более равномерно. Отключения М 10 кВ Обследованные линии 10 кВ выполнены на железобетонных опорах (45 %) и деревянных опорах с железобетонными приставками (55 %). Провода алюминиевые, сталеалюминиевые и стальные, крепятся на штыревых изоляторах и крюках.
Анализ распределения количества ремонтных отключений по месяцам (рис. 2.3.3) показал, что наибольшее их количество наблюдается в марте, мае, июне, июле. Максимум отключений приходится на март - 5,3 % от общего числа отключений. Увеличение числа ремонтных отключений весной связано с подготовкой к летнему периоду эксплуатации и грозовому сезону. Основными причинами ремонтных отключений в весенний период являются: установка и регулировка разрядников, выправка опор, перетяжка проводов, проверка и замена линейных разъединителей. Распределение по месяцам продолжительности ремонтных отключений аналогично распределению количества , ремонтных отключений и обусловлено теми же причинами.
Анализ распределения количества аварийных отключений показал, что наибольшее их число происходит в январе, июне, июле, августе и октябре. Максимум аварийных отключений приходится на июнь месяц - 6,36 % от всех аварийных отключений. Основными причинами являются: повреждение опор, схлестывание проводов, обрыв и наброс проводов. В июле и августе основными причинами являются: отключение защитой во время грозы, пробой и разрушение изоляторов, повреждение опор. Много отключений по неизвестным причинам. В октябре из-за сильных ветров происходит повреждение опор, обрыв и схлестывание проводов. Распределение продолжительности аварийных отключений аналогично распределению количества и обусловлено теми же причинами.
Следует отметить большую продолжительность аварийных отключений в январе, что объясняется трудностью устранения аварии из-за плохих погодных условий и большей тяжестью аварии на Ш 10 кВ из-за гололедно-изморозевых отложений.
Выбор способа повышения надежности с помощью структурно-статистических моделей сетей 10 кВ
Средняя продолжительность одного ремонтного и аварийного отключения соответственно составляют:для М 10 кВ - 4,85 и 6,58 часа, для ВЛ 35 кВ - 7,09 и 4,69 часа, для BI ПО кВ - 13,05 и 3,27 часа. Для уменьшения недоотпуска электроэнергии потребителям при ремонтных отключениях М 35 кВ и BI ПО кВ необходимо всемерно улучшать планирование и организацию проведения ремонтов-на этих линиях, оснащать ремонтные бригады транспортом повышенной проходимости и радиосвязью.
Большое количество аварийных отключений происходит вследствие повреждения опор и стоек, пробоя изоляторов, обрывов и схлестывания проводов, поэтому необходимо более тщательно проводить проверку загнивания древесины опор, организовать подставку дополнительных стоек, проверку и регулировку стрел провеса, усиление изоляции линейных разъединителей на ВЛ 10 кВ изоляторами на 20 кВ, замену проводов с недостаточной механической прочностью марок A (A-I6, А-25) на провода марок АС, особенно в районах с повышенным гололедообразованием (Канашский и Чебоксарский районы). 4. Выполненная количественная оценка влияния продолжительности эксплуатации и материала опор на показатели надежности ВЛ 35 кВ и ВЛ ПО кВ позволит учитывать изменение показателей надежности при перспективном развитии систем электроснабжения. 5. Полученные уравнения прогнозирующих функций основных показателей надежности ВЇЇ 10, 35 и ПО кВ позволят определить значения показателей надежности на ближайшие годы. При решении технических и технико-экономических задач, связанных со схемами электроснабжения, таких,как расчет надежности электроснабжения, потерь электроэнергии и разработка мероприятий по их снижению, определение путей реконструкции сетей и других вопросов, связанных с анализом режимов работы сетей, прибегают к статистическим моделям схем электроснабжения. Такое моделирование упрощает решение задачи в общем виде, так как проанализировать всю совокупность вариантов даже с помощью ЭВМ затруднительно . Системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, непрерывно развивающиеся в пространстве и времени, представляют собой объекты со случайными характеристиками. Система электроснабжения сельскохозяйственного района характеризуется рядом случайных параметров: количеством и мощностью питающих подстанций и трансформаторных пунктов, протяженностью питающих и распределительных сетей, конфигурацией электрических сетей и т.п. Указанные характеристики определяются условиями распределения электрической энергии, зональными особенностями районов, различающихся характером сельскохозяйственного производства, удельной плотностью нагрузок, величиной населенных пунктов и их размещением на территории республики и т.д. Этим, очевидно, объясняются значительные различия в параметрах структурно-статистических моделей, разработанных рядом авторов /4, 23, 24, 74/. С развитием сельской электрификации, с ростом потребления электроэнергии сельским хозяйством меняются и основные характеристики систем электроснабжения, поэтому изучение структурных особенностей и характеристик схем электроснабжения должно проводиться систематически. Проведенные нами исследования показали, что в течение 5-6 лет параметры моделей изменяются незначительно, поэтому разработанные структурно-статистические модели могут использоваться в течение этого срока для различных технико-экономических расчетов. Полная структурно-статистическая модель схемы электроснабжения может быть составлена из моделей отдельных звеньев. В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой структурно-статистических моделей сетей 10 кВ. Определение характеристик и построение структурно-статистических моделей сетей 10 кВ Определение основных характеристик моделей сетей 10 кВ выполнено вероятностно-статистическим методом. В качестве исходных данных для расчета характеристик моделей использовались существующие схемы сетей 10 кВ с указанными на них марками и сечениями проводов, протяженностями участков и установленными мощностями ТП. Все многообразие реальных сетей разбито по конфигурации сети на три типа сложности: сети I сложности, имеющие на магистрали только простые ответвления (рис. 3.2.1);
