IMG#56 (3)

PRACA STACH W SIECI ELEKTROENERGETYCZNE/

Tablica 7.4. Gęstość występowania zakłóceń N w ciągu roku w zależności od napięcia znamionowego urządzenia — dla linii na 100 km odcinka linii, dla aparatów na 100 egzemplarzy

Urządzenia	AT
Urządzenia	220 kV	110 kV	'‘30 kV	i > Ari 1 O r-i -1- O
Linie napowietrzne	0,37	0,97	6,5	3,7-5-4,6
Linie kablowe	—■	0,9	2,3-5-2,5	21,5-5-31,6*>
Transformatory	1,4	5,2	5,2-5-8	3,6-r 4,4
Wyłączniki	7,1-i-13,2	2-5-3,1	2	1,6*»
Odłączniki	2-r4	0,7-5-1	0,3-5-0,5	0,45**^ł
*> dla napięć 15—20 kV	dla napięć 20+30 kV

olaniu (może ona powstać także i bez uszkodzenia elementu). W układach z elementami rezerwowymi, w których przy zakłóceniu jest możliwe szybkie przywrócenie pracy, wartość t_B może być znacznie mniejsza niż t_au.

Wartość l_au podobnie jak i N, określane są na podstawie danych eksploatacyjnych (tabl. 7.3 i 7.4). Warto jednak zauważyć, że dane zebrane dla poszczególnych elementów stacji mogą różnić się między sobą. Wynika to z odmiennych kryteriów klasyfikacyjnych statystyk, zbyt krótkiego okresu gromadzenia danych, różnorodności pochodzenia badanych elementów, jakości obsługi i konserwacji. Jednakże dane statystyczne, stale udoskonalane, już obecnie pozwalają na właściwe przeprowadzenie obliczeń niezawodnościowych i uzyskanie istotnych informacji charakteryzujących pracę stacji.

..Obecnie stosowane są trzy metody obliczeń niezawodnościowych, a mianowicie:

— metoda współczynników zawodności elementów,

— metoda średniej intensywności uszkodzeń i średniego czasu naprawy (wymiany) elementu,

— metoda zawodności pracy.

Przy obliczeniach niezawodnościowych stacji najczęściej stosowana jest metoda współczynników zawodności elementów. Jest to metoda dająca niewielką liczbę informacji; jest jednak przejrzysta i łatwa w użyciu dlatego też jest stosowana np. w krajowych biurach projektowych.

Większą liczbę informacji dotyczących niezawodności pracy stacji można uzyskać przy zastosowaniu metody średniej intensywności uszkodzeń i średniego czasu naprawy elementu. Metoda ta pozwala uzyskać dane dotyczące spodziewanych przerw w pracy stacji.

Metoda zawodności pracy oparta jest na wyznaczeniu wartości oczekiwanej niedostarczoncj energii. Jest ona jednak stosunkowo trudna w stosowaniu. Wymaga szczegółowej analizy złożonych danych wyjściowych.

Obliczenia prowadzone metodą średniej intensywności uszkodzeń oraz metodą zawodności pracy można znaleźć w literaturze specjalistycznej [6, 31]. Dalej rozpatrzono tylko metodę współczynników zawodności.

7.3.2. Metoda współczynników zawodności

Wynikiem końcowym obliczeń jest tzw. wypadkowy współczynnik zawodności g, który jest prawdopodobieństwem zakłócenia układu traktowanego jako zgrupowanie elementów, przy założeniu, że zakłócenia poszczególnych elementów są zdarzeniami niezależnymi.

W celu wyznaczenia wypadkowego współczynnika zawodności musi być przeprowadzona analiza układu i przedstawienie układu w postaci tzw. modelu struktury niezawodnościowej.

Zostaną przedstawione modele struktury niezawodnościowej szeregowe, równoległe i szeregowo-równoległe. Wyczerpują one w zasadzie wszystkie najczęściej spotykane przypadki układów stacji. Warto jednak zauważyć, że niektóre układy stacji nie mogą być zakwalifikowane do żadnej wymienionej grupy. Należy wtedy na podstawie teorii niezawodności, wybrać odpowiedni model i dla takiego modelu przeprowadzić obliczenia, co stanowi zazwyczaj złożone i bardzo trudne zadanie matematyczne.

Przy analizie schematów niezawodnościowych można przyjąć, że każdy element układu przebywać może tylko w dwóch stanach: stanie pracy — zdatności i stanie zakłócenia — niezdatności. Gdy układ składa się z n elementów, to liczność wszystkich! możliwych stanów układu wynosi 2", prawdopodobieństwo zaś znalezienia się w dowolnym z możliwych stanów jest określone wzorem

riG>i+9t)“l • (7.5)

/=* I

Przykładowo dla układu złożonego z dwóch elementów

Ox+9l)(P2 + 92) = PlP2+Pl Q2 + PlQl+9lQ2 = 1

Pierwszy składnik p_xp₂ określa prawdopodobieństwo zdatności obu elementów, drugi składnik p_t q₂ wyznacza prawdopodobieństwo zakłócenia w pracy elementu 2 przy zdatnym elemencie 1, trzeci p₂gi daje wartość prawdopodobieństwa zaJdó-cenia w pracy elementu 1 przy zdatnym elemencie 2, wreszcie czwarty składnik *h(h jest wartością prawdopodobieństwa powstania zakłócenia w pracy obu elementów.

Układ o strukturze niezawodnościowej szeregowej. Układ ma strukturę szeregową, jeśli jego stan zdatności wymaga zdatności wszystkich elementów, a uszkodzenie któregokolwiek elementu powoduje niezdatność pracy całego układu.

Typowym przykładem takiej struktury jest blok energetyczny (rys. 7.1).

Przy założeniu, że rozpatrywany układ szeregowy składa się z n elementów, a uszkodzenia poszczególnych elementów są zdarzeniami niezależnymi, prawdopodobieństwo stanu zdatności układu można wyrazić wzorem