9.Niezawodność pracy sieci

Najczęstsze powody przerw w dostawie energii elektrycznej: wyłączenie elementów zasilania, awarię, planowane przeglądy, remonty.

Podstawowymi przyczynami awarii w sieci elektroenergetycznej są:

1. warunki atmosferyczne (wiatr, burze, zanieczyszczenia atmosferyczne, temperatura),

2. nieprzewidziane losowe uszkodzenia mechaniczne (związane, np. z prowadzonymi w pobliżu urządzeń pracami ziemnymi, ruchami tereny),

3. nieodpowiednia jakość (fabryczna) elementów składowych sieci,

4. procesy starzeniowe prowadzące do zmniejszenia, np. wytrzymałości elektrycznej izolacji, wytrzymałość mechaniczna elementów nośnych (korozja).

Wyłączenia związane z zakładem awaryjnymi urządzeń elektroenergetycznych charakteryzuje współczynnik awaryjności (q), nazywany również współczynnikiem zawodności, określony wzorem:

(9.1)

gdzie

T_a - czas trwania wyłączenia awaryjnego lub łączny czas trwania wyłączeń,

T - czas obserwowane urządzenia w ruchu,

m - oczekiwana liczba awarii w okresie T,

t - średni czas likwidacji awarii.

Współczynnik awaryjności - tablica 1.

Niezawodność pracy urządzenia elektroenergetycznego określa współczynnik niezawodności wyznaczony z zależności

(9.2)

Niezawodność złożonego układu sieciowego zależy od niezawodności poszczególnego jego elementu składowych czas układu połączeń.

Metoda obliczeń niezawodności połączeń:

1. metoda współczynnika niezawodności (polega na wyznaczeniu wypadkowego współczynnika zawodności, na podstawie, którego określa się spodziewany czas trwania awarii),

2. metoda zawodności (wartość poszczególna jest nie dostarczana energia),

3. metoda intensywnych zakłóceń (bazuje na liczbie zakłóceń i na średnich czasach trwania uszkodzeń).

Zakłada, że zdarzenia są niezależne i nie wyklucza się wzajemne współczynniki zawodności w szeregowym układzie połączeń (q_AB) jest sumą współczynników awaryjności elementu składowego i wynosi

(9.3)

gdzie

q_i - współczynnik awaryjności i-tego elementu.

Zakładamy jednakowe współczynniki zawodności (q_i = q = const) i niezawodności (q_i = q = const) dla wszystkich elementów pracujących w równoległym układzie połączeń podczas awarii:

1. jednego dowolnego elementu z „n” elementu połączonego równolegle wynosi:

(9.4)

2. równoczesnej awarii „k” elementu spośród „n” elementów wynosi

(9.5)

gdzie

- liczba kombinacji „k” elementów z „elementów” elementów.

Stąd całkowite prawdopodobieństwo awarii (q_AB) jest sumą prawdopodobieństwa możliwych kombinacji zdarzeń awaryjnych.

W układach równoległych zawarte dwa Tr mogą wystąpić następujące stany awaryjne:

1. awaria 1 Tr przy prawdopodobieństwie pracy drugiego Tr - tj. dwie kombinacje (awaria 1 lub 2 Tr). Prawdopodobieństwo awarii 1 Tr określone ze wzoru (9.5) wynosi

2. awaria dwóch Tr jednostki - jedna komórka. Prawdopodobieństwo awarii pracującej równoległej Tr wynosi

W układzie szeregowo-równoległym (zawarty, np. linie przesyłowe i stacje transformatorowe - rys.9.2) wypadkowy współczynnik zawodności wynosi zgodnie z (9.3):

(9.6)

gdzie

q₁, q₂ - współczynnik zawodności elementów 1 i 2,

q_r - wypadkowy współczynnik zawodności połączenia równoległego.

2

---