Вариант 1

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Псковский государственный университет»
Факультет «Вычислительной техники и электроэнергетики»
Кафедра «Электроэнергетики и электротехники»
Расчётно-графическая работа по дисциплине
«Надежность электроснабжения»
Вариант №1
Выполнил студент группы 1026-01
____________ Е.А. Алексеев
____________ Дата выполнения
Проверил доцент
______________ В.В. Ковалёв
_______________ Дата защиты
Псков
2016
Расчетная схема №1
Рис. 1. Проходная подстанция, выполненная по схеме «мостик с выключателями в цепях
линий и ремонтной перемычкой со стороны линий»
Единичные показатели надежности элементов схемы подстанции приведены в табл.
1.
Таблица 1. Единичные показатели надежности элементов схемы подстанции
2
Исходные данные для расчёта надёжности
ω1  0.89
Tв1  8.8
μ1  2.1
Tр1  14.5
ω2  ω1  0.89
Tв2  Tв1  8.8
μ2  μ1  2.1
Tр2  Tр1  14.5
ω3  0.05
Tв3  20
μ3  0.14
Tр3  30
ω4  ω3  0.05
Tв4  Tв3  20
μ4  μ3  0.14
Tр4  Tр3  30
ω5  ω3  0.05
Tв5  Tв3  20
μ5  μ3  0.14
Tр5  Tр3  30
ω6  0.018
Tв6  40
μ6  0.25
Tр6  28
ω7  ω6  0.018
Tв7  Tв6  40
μ7  μ6  0.25
Tр7  Tр6  28
ω8  0.009
Tв8  20
μ8  0.14
Tр8  8
Tв9  Tв8  20
μ9  μ8  0.14
Tр9  Tр8  8
ω10  ω8  9  10
Tв10  Tв8  20
μ10  μ8  0.14
Tр10  Tр8  8
ω11  0.03
Tв11  5
μ11  0.166
Tр11  5
ω12  ω11  0.03
Tв12  Tв11  5
μ12  μ11  0.166
Tр12  Tр11  5
3
ω9  ω8  9  10
3
Решение
1. Составим относительно РЭ - шин низшего напряжения, структурную схему надежности
для нормального режима работы подстанции (рис. 2).
1
3
6
8
11
5
2
10
4
7
9
12
Рисунок 2 - Структурная схема надежности для нормального режима работы подстанции
3
Определим вероятность состояния отказа схемы подстанции для нормального
режима работы
qнс 
 ω1 Tв1  ω3 Tв3   ω2 Tв2  ω4 Tв4  ω5 Tв5  ω10 Tв10 


2
8760
8760
8760
ω6 Tв6  ω8 Tв8  ω11 Tв11  ω7 Tв7  ω9 Tв9  ω12 Tв12

4
 1.357  10

2
8760
Определим относительную длительность ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт линии 1 Считаем, что одновременно с линией 1 выполняются плановые ремонты
секционного 13 и линейного выключателей 3. С учетом коэффициентов совпадения
плановых ремонтов (при базовом элементе ВЛ ПО кВ, см. табл. 3.7) в соответствии с (4.7)
получим:
μпосл  μ1  μ3 ( 1  0.8)  2.128
μ1 Tр1  μ3 Tр3 ( 1  0.8)
3
TРпосл  
 1.679  10
μпосл 8760
3
PP1c  μпосл TРпосл  3.572  10
2. Составим относительно РЭ - шин низшего напряжения, структурную схему
надежности для ремонтного режима, обусловленного выводом в плановый ремонт линии
1
6
2
4
8
11
5
10
7
9
12
Рисунок 3 - Структурная схема надежности ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт 1-ой линии
Определим вероятность состояния отказа подстанции при выводе в плановый ремонт
1-ой линии
qр1с 
ω2 Tв2 ω4 Tв4 ω5 Tв5 ω10 Tв10




8760
8760
8760
8760
ω6 Tв6  ω8 Tв8  ω11 Tв11  ω7 Tв7  ω9 Tв9  ω12 Tв12

2
8760


4
3
 1.143  10

3. Определим относительную длительность ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт линии 2. Считаем, что одновременно с линией 2 выполняется плановый ремонт
линейного 4 выключателя. При равнонадежных элементах
3
PP2c  PP1c  3.572  10
Составим относительно РЭ - шин низшего напряжения, структурную схему
надежности для ремонтного режима, обусловленного выводом в плановый ремонт
линии 2
6
1
3
8
11
5
10
7
9
12
Рисунок 4 - Структурная схема надежности ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт 2-й линии
Определим вероятность состояния отказа подстанции при выводе в плановый ремонт
2-ой линии
qр2с 
ω1 Tв1 ω3 Tв3 ω5 Tв5 ω10 Tв10




8760
8760
8760
8760
ω6 Tв6  ω8 Tв8  ω11 Tв11  ω7 Tв7  ω9 Tв9  ω12 Tв12

2
8760


3
 1.143  10

4. определим относительную длительность ремонтного ре жима при выводе в плановый
ремонт трансформатора 6 считаем, что одновременно с трансформатором 6 выполняются
плановые ремонты выключателя 8 и разъединителя. С учетом коэффициентов совпадения
плановых ремонтов (при пазовом элементе трансформаторе 110 кВ, см. табл. 3.7) в
соответствии с (4.7) получим:
μпосл  μ6  μ8 ( 1  0.8)  0.278
μ6 Tр6  μ8 Tр8 ( 1  0.8)
3
TРпосл  
 2.966  10
μпосл 8760
4
PP6c  μпосл TРпосл  8.247  10
Составим относительно РЭ - шин низшего напряжения, структурную схему
надежности для ремонтного режима, обусловленного выводом в плановый ремонт
трансформатора 6
5
1
4
7
9
12
10
2
Рисунок 5 - Структурная схема надежности ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт 1-ого трансчформатора
Определим вероятность состояния отказа схемы подстанции при выводе в
плановый ремонт трансформатора 6 (см. рис. 5)
qр6с 
ω1 Tв1  ω2 Tв2
2

8760
ω4 Tв4 ω7 Tв7 ω9 Tв9 ω12 Tв12 ω10 Tв10
4




 2.554  10
8760
8760
8760
8760
8760
Определим относительную длительность ремонтного режима при выводе в
плановый ремонт трансформатора 6. При равнонадежных элементах
4
PP7c  PP6c  8.247  10
5. Составим относительно РЭ - шин низшего напряжения, структурную схему надежности
для ремонтного режима, обусловленного выводом в плановый ремонт трансформатора 7
1
3
6
8
11
10
2
Рисунок 6 - Структурная схема надежности ремонтного режима при выводе в плановый
ремонт 2-ого трансчформатора
Определим вероятность состояния отказа схемы подстанции при выводе в
плановый ремонт трансформатора 7 (см. рис. 6)
qр7с 
ω1 Tв1  ω2 Tв2
2
8760
ω3 Tв3 ω6 Tв6 ω8 Tв8 ω11 Tв11 ω10 Tв10
4





 2.554  10
8760
8760
8760
8760
8760
6. Определим относительную длительность нормального резкими работы
подстанции
6


Pнc  1  PP1c  PP2c  PP6c  PP7c  0.991
Определим результирующую вероятность состояния отказа подстанции при ее
работе в нормальном и ремонтных режимах
4
qc  Pнc qнс  PP1c qр1с  PP2c qр2с  PP6c qр6с  PP7c qр7с  1.431  10
Литература
1. Ковалев В.В. Основы надежности систем электроснабжения : учебное пособие. - :
Псковский государственный университет, 2014. - 280 с.
7
8