Совершенствование модели отказов выключателей распределительных устройств 35-750 кВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат наук Сулыненков, Илья Николаевич

• Сулыненков, Илья Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Сулыненков, Илья Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВЫСОКОВОЛЬНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

1.1. Обзор показателей надежности токоведущих частей и оборудования распределительных устройств, используемых

при решении задачи оценки структурной надежности

1.2. Обзор существующих моделей отказов выключателей

1.3. Анализ существующих моделей отказов выключателей

1.4. Анализ модели отказов выключателей с учетом причин возникновения отказов

1.5. Постановка задач, требующих решения в диссертационной работе

1.6. Выводы по первой главе

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ И МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЧАСТОТЫ ОТКАЗОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

2.1. Формирование общей модели отказов выключателей с учетом условий их эксплуатации в различных схемах РУ

2.2. Применение метода Гаусса для решения системы линейных алгебраических уравнений, составленных в общем виде, для определения параметра потока отказов выключателей с учетом отказов смежных выключателей

2.3. Разработка модели отказов выключателей с учетом отказов смежных выключателей

2.4. Совершенствование методики расчета показателей надежности на основе разработанной модели отказов

2.5. Выводы по второй главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА НА НАДЕЖНОСТЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

3.1. Анализ факторов, определяющих степень влияния схемы распределительного устройства на надежность высоковольтных выключателей

3.2. Исследование зависимости частоты отказов выключателя от повреждаемости смежных выключателей

3.3. Исследование зависимости частоты отказов выключателя от повреждаемости субсмежных выключателей

3.4. Выводы по третьей главе

4. ПРИМЕНИЕ УСОВЕРШЕНСТОВАННОЙ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

4.1. Номограммный метод определения частоты отказов выключателя с учетом отказов смежных выключателей

4.2. Разработка программы для определения параметра потока отказов выключателя на ЭВМ с использованием матричных методов расчета

4.3. Применение модели отказов высоковольтных выключателей

на примере типовых схем РУ

4.4. Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРОГРАММА РАСЧЕТА ЧАСТОТЫ ОТКАЗОВ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО

УСТРОЙСТВА

ПРИЛОЖЕНИЕ В. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование модели отказов выключателей распределительных устройств 35-750 кВ»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время износ электрооборудования сетевых и генерирующих компаний превышает 60 %. В то же время спрос на электрическую энергию и мощность неуклонно растет. По оценкам Министерства энергетики Российской Федерации, уже к 2015-2016 году потребность в электрической мощности может достичь уровня существующей установленной мощности электростанций [14]. Эти обстоятельства потребуют в ближайшей перспективе значительного увеличения темпов строительства новых и реконструкции действующих энергообъектов. В условиях ограничения инвестиционных возможностей энергетики остро встает задача оптимизации затрат по уровню капитальных вложений и надежности на этапе проектирования.

Распределительные устройства (РУ) являются важной частью электрических станций и подстанций. Определяющее влияние на надежность РУ оказывают высоковольтные выключатели, обеспечивающие коммутацию электрических цепей во всех режимах. Основным показателем, характеризующим эксплуатационную надежность выключателей, является средний параметр потока отказов (или частота отказов). Для его определения используют методы статистической обработки ретроспективных данных отказов выключателей. При использовании для конкретного выключателя среднестатистического значения параметра потока отказов не учитываются условия его эксплуатации и место установки в схеме РУ. Данные об отказах показывают, что такой подход приводит к ошибочным результатам. Это косвенно подтверждается значительным разбросом значений среднего параметра потока отказов выключателей, приведенных в работах различных авторов. Расчет надежности РУ с использованием усредненного значения частоты отказов не является достоверным и может привести к выбору неэкономичных схемных решений.

Повышение точности определения показателей надежности выключателей возможно на основе развития моделей отказов с учетом дополнительных влияющих факторов путем отказа от полностью статистического подхода оцен-

ки показателей надежности. При этом статистическую оценку необходимо производить только для удельных показателей реализации этих факторов, величина которых для конкретного выключателя должна определяться условиями его эксплуатации.

Известно, что наиболее важными факторами, влияющими на надежность выключателей, являются: количество производимых коммутаций и условия, при которых происходил отказ. В этом случае статистически определяются только удельные показатели повреждаемости. Ещё одним фактором является конфигурация схемы РУ. Она оказывает влияние на число выполняемых операций коммутации. Исследования показали, что наибольшее влияние схема РУ оказывает на шиносоединительные и секционные выключатели в схемах со сборными шинами и на выключатели трансформаторов подстанций и блочных трансформаторов электростанций, отказы которых приводят к наибольшему ущербу.

Актуальность работы подтверждается базовыми положениями энергетической стратегии России на период до 2030 года [11] и концепции обеспечения надежности в электроэнергетике [12].

Цель работы заключается в развитии теории и совершенствовании моделей и методик расчета показателей функциональной надежности высоковольтных выключателей с учетом топологии схемы распределительного устройства.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих моделей отказов высоковольтных выключателей. Определить модель, наиболее приемлемую для практических расчетов надежности схем РУ.

2. Усовершенствовать модель отказов выключателей с позиции учета дополнительных операций коммутаций, выполняемых выключателем в различных схемах распределительных устройств.

3. Разработать методику расчета частоты отказов выключателей на основе усовершенствованной модели.

4. Исследовать влияние схемы распределительного устройства на надеж-

ность высоковольтных выключателей.

5. Разработать инженерную методику расчета частоты отказов выключателей на основе номограмм.

6. Провести расчеты на основе разработанных моделей и методик показателей надежности для рекомендованных нормативными документами схем распределительных устройств.

Объектом исследования являются выключатели 35-750 кВ распределительных устройств электрических станций и подстанций.

Предметом исследований являются модели и методики расчета показателей функциональной надежности высоковольтных выключателей.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Работа соответствует паспорту специальности 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы: в части формулы специальности - «...проводятся исследования по развитию и совершенствованию теоретической ... базы электроэнергетики с целью обеспечения ... надежного производства электроэнергии, ее транспортировки и снабжения потребителей электроэнергией...»; в части области исследования - п. 4: «Разработка методов оценки надежности электрооборудования ... электростанций»; п. 11: «Разработка методов анализа ... функциональной надежности электроэнергетических систем ...»; п. 13: «Разработка методов использования ЭВМ для решения задач в электроэнергетике».

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1. Получены универсальные уравнения для определения частоты отказов выключателей типовых схем РУ с учетом отказов смежных выключателей.

2. Усовершенствована математическая модель отказов высоковольтных выключателей, отличающаяся от существующих моделей учетом дополнительных коммутаций, выполняемых выключателями в различных схемах РУ.

3. Разработана методика расчета частоты отказов выключателей, в которой задается топология РУ и параметры коммутируемых присоединений, а логика резервирования и модель расчета заложены в алгоритм самой методики.

4. Предложена новая классификация выключателей, позволившая обоб-

щить решения для отдельных выделенных типов и групп в задачах расчета надежности.

5. Получены новые результаты и зависимости частоты отказов выключателей от эксплуатационных факторов, определяемых схемой РУ.

Практическая значимость работы:

1. Разработан алгоритм и программа для компьютерной реализации разработанной модели отказов выключателей в целях их использования в проектной практике.

2. Разработана инженерная методика определения частоты отказов выключателей в зависимости от схемы РУ и места выключателя в схеме на основе номограмм.

3. Даны практические рекомендации по учету в частоте отказов выключателей отказов смежных выключателей для различных схем РУ.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы методы системного анализа, математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории надежности и теории матриц.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель отказов высоковольтных выключателей, учитывающая топологию схемы РУ и место их установки.

2. Матричная и номограммная методики расчета частоты отказов выключателей на основе предложенной модели.

3. Результаты расчетов и исследований влияния топологии схемы распределительного устройства на надежность высоковольтных выключателей.

Достоверность основных теоретических положений подтверждается корректным применением теоретических методов, статистическими данными отказов выключателей, совпадением полученных результатов с опубликованными исследованиями других авторов.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы в проектной практике производственного центра «Севзапэнергосетьпроект»

ОАО «Северо-Западный энергетический инжиниринговый центр» для расчетов надежности схем РУ с использованием усовершенствованной модели отказов выключателей и при обосновании реконструкции действующих объектов электроэнергетики. Также результаты работы внедрены в учебный процесс Петербургского энергетического института повышения квалификации для проведения занятий по повышению квалификации и профессиональной переподготовке специалистов сетевых и генерирующих компаний, проектных организаций и системного оператора. Реализация результатов работы подтверждена двумя актами внедрения.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационных исследований неоднократно докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях различного уровня, в том числе:

• международном семинаре «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (г. Вологда, 2007; г. Санкт-Петербург, 2009; г. Баку, 2012; г. Иркутск, 2013);

• международной научно-технической конференции «Бенардосовские чтения. Состояние и перспективы развития электротехнологии» (г. Иваново, 2005, 2007, 2009);

• международном семинаре «Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования» (г. Санкт-Петербург, 2012, 2013);

• региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Энергия» (г. Иваново, 2007, 2011).

• межвузовском научно-практическом семинаре «Пожарная безопасность и надежность электроустановок и электрических систем» (г. Иваново, 2013 г).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 16 печатных работах, в том числе в 3 статьях в ведущих рецензируемых изданиях из списка ВАК РФ.

Личный вклад соискателя состоит в развитии теоретических и разработке методических положений, разработке и реализации алгоритмических решений, обобщении и анализе результатов и рекомендаций по их применению.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 110 наименований, и приложения. Общий объем диссертации 149 страницы, из них 20 страниц приложений. Работа содержит 30 рисунков, 6 таблиц.

В первой главе дана оценка состояния исследования надежности высоковольтных выключателей. Рассмотрены и систематизированы модели отказов выключателей. Выполнен их анализ. Указаны достоинства и недостатки. Обосновано применение модели с учетом причин возникновения отказов.

Во второй главе развивается и совершенствуется модель отказов выключателей с позиции учета схемы коммутации РУ и на ее основе разрабатывается методика расчета параметра потока отказов.

Представлены результаты расчетов СЛАУ в общем виде с использованием метода Гаусса. Выведены уравнения для определения частоты отказов выключателей типовых схем РУ с учетом отказов смежных выключателей. Выведено общее уравнение усовершенствованной модели отказов выключателей. Предложена методика расчета частоты отказов выключателей с иллюстрацией каждого шага разработанной методики.

Третья глава посвящена исследованию влияния схемы РУ на надежность высоковольтных выключателей.

Рассмотрена новая классификация выключателей по типам и группам в зависимости от схемы РУ, места в схеме РУ. Произведено обобщение решений для отдельных выделенных групп в задачах учета отказов смежных выключателей. Произведен анализ зависимости частоты отказов выключателей от отказов смежных и субсмежных выключателей в схемах РУ. Даны практические рекомендации по учету отказов смежных и субсмежных выключателей.

В четвертой главе рассмотрены вопросы практического использования разработанной модели отказов высоковольтных выключателей.

Приведены алгоритм вычисления частоты отказов выключателей с учетом схемы РУ и программа для его реализации на ЭВМ в приложении Microsoft Excel. Представлена инженерная методика для определения частоты отказов вы-

ключателей на основе применения номограмм. Приведены результаты многовариантных расчетов для различных схем РУ на основе разработанной модели отказов выключателей.

В заключении представлены основные результаты работы и определено направление дальнейших исследований.

В приложениях представлены: классификация типовых схем РУ и выключателей по критериям, предложенным в третьей главе; код программы для определения частоты отказов выключателей с учетом схемы РУ на языке программирования Visual Basic for Application; акты внедрения результатов диссертационного исследования.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВЫСОКОВОЛЬНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Проблеме оценки функциональной надежности оборудования энергообъектов посвящено значительное количество публикаций [16-83]. Существенный вклад в ее решение внесли участники международного научного семинара им. Ю.Н. Руденко «Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики». Методы и модели надежности энергетического оборудования представлены в работах отечественных и зарубежных авторов:

H.H. Воропая, П.Г. Грудинского, Ю.Б. Гука, Л.И. Двоскина, В.Г. Китушина, Г.Ф. Ковалева, Э.А. Лосева, H.A. Манова, Л.А. Мелентьева, М.Ш. Мисриханова, A.B. Мясникова, А.Н. Назарычева, Б.Н. Неклепаева, В.А. Непомнящего, В.Р. Окорокова, Б.В. Папкова, М.Н. Розанова, Ю.Н. Руденко, Ф.И. Синьгугова, Ю.А. Фокина, Ю.Я. Чукреева, A.B. Шунтова, Дж. Эндрени, Р. Биллинтона, Р. Алана и др.

I.1. Обзор показателей надежности токоведущих частей и оборудования распределительных устройств, используемых при решении задачи оценки структурной надежности

Надежность является комплексным свойством, заключающимся в способности выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях функционирования [23]. Оно включает в себя единичные свойства надежности, такие как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, живучесть, сохраняемость и т.д. Каждое единичное свойство надежности характеризуется набором единичных показателей надежности. Конкретные показатели, используемые при оценке надежности, определяются типом решаемой задачи и выбранным методом исследований. Наиболее важной задачей, при решении которой необходимо использовать показатели надежности отдельных единиц оборудования, является задача определения структурной надежности, в том

числе надежности схем распределительных устройств.

Распределительные устройства являются частью электрических станций и подстанции. Оценка их надежности основана на использовании следующих единичных показателей надежности оборудования:

• среднего параметра потока отказов со (далее по тексту параметр потока отказов или частота отказов),

• среднего времени восстановления Тв,

• частоты ремонтов (Л,

• средней продолжительности ремонтов ТР.

Частота ремонтов (капитальных, средних, текущих) и их средняя продолжительность регламентирована нормативными документами [4] и инструкциями заводов-изготовителей. Значения этих показателей приведены в соответствующей справочной литературе [51, 87]. Среднее время восстановления (среднее время проведения аварийного ремонта) определяется как математическое ожидание случайной величины - времени восстановления, исходя из статистических данных восстановления оборудования. На практике при вычислении данного показателя применяется статистический аналог математического ожидания - среднее арифметическое значение. Таким образом, первые три показателя определяются видом, типом и классом напряжения рассматриваемого оборудования и являются либо строго детерминированными в рамках существующей системы планово-предупредительных ремонтов оборудования, либо определяются исходя из практики проведения аварийных ремонтов.

Параметр потока отказов является наиболее важным из перечисленных выше показателей надежности. Он определяет эксплуатационную надежность рассматриваемого оборудования. Для восстанавливаемых объектов параметр потока отказов может быть определен статистически по выражению

где ш - количество единиц отказавшего оборудования, п - общее число рас-

сматриваемого оборудования, Д1 - интервал времени наблюдений, выраженный в годах.

При использовании в расчетах структурной надежности значений частот отказов, определенных по формуле 1.1, приходится принимать допущение о том, что каждая конкретная единица оборудования схемы будет работать в аналогичных условиях, что и усредненная статистическими методами единица оборудования. Такой подход является вполне оправданным для ряда электротехнического оборудования (трансформаторов, автотрансформаторов, энергоблоков, электродвигателей), для которого параметр потока отказов слабо зависит от каких-либо факторов, либо определение такой зависимости представляет собой сложную или не разрешимую задачу.

Параметр потока отказов воздушных (ВЛ) и кабельных (КЛ) линий электропередач, сборных шин РУ определяется исходя из удельных показателей. Для ВЛ и КЛ он зависит от длины линии и при практических расчетах определяется по выражению

сол =соол-Ь/100, (1.2)

где соол - удельное значение частоты отказов линии, приведенное к 100 километрам, Ь - длина линии, выраженная в километрах.

Параметр потока отказов сборных шин распределительных устройств зависит от количества присоединений

= (0ош -ППРИС> (1-3)

где соош ~ удельное значение частоты отказов на одно присоединение, Пприс -число присоединений. Иногда производится дифференцирование параметра потока отказов шин для схем с оперативными функциями разъединителей и без них.

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что параметр потока отказов большинства оборудования имеет либо постоянное значение, либо определяется исходя из удельных значений. Исключение составляют высоковольтные

выключатели, определение параметра потока отказов которых представляет собой наибольший интерес.

Для определения среднего параметра потока отказов конкретного выключателя используются математические модели отказов. Под моделью отказов принято понимать математическое описание процесса возникновения отказа [38]. За десятилетия развития теории надежности в электроэнергетике модель отказов выключателей эволюционировала от упрощенных до полных моделей, причем развитие тех и других на различных этапах шло параллельно.

1.2. Обзор существующих моделей отказов выключателей

Высоковольтные выключатели является важнейшими элементами электроэнергетической системы. Отказы данных аппаратов приводят к значительным техническим и экономическим последствиям. Поэтому наиболее пристальное внимание отечественные и зарубежные ученые уделяли определению показателей надежности именно выключателей.

Существующие модели отказов выключателей можно разделить на четыре основные группы:

• простые модели;

• модели с учетом типа коммутируемого присоединения;

• модели с учетом причин возникновения отказов;

• полные модели.

Первоначально модель отказов выключателей представляла собой модель отказов ячейки распределительного устройства. Параметр потока отказов выключателя включал в себя частоты отказов всех элементов, входящих в ячейку РУ, а именно: собственно выключателя с приводом, разъединителей, трансформаторов тока, ошиновки и участка сборных шин, примыкающего к ячейке РУ. В дальнейшем частота отказов сборных шин была исключена из параметра потока отказов выключателя, а сами сборные шины при расчетах надежности

рассматривались как отдельный элемент. Этот факт объясняется использованием в стране схем с оперативными функциями разъединителей, аварийность сборных шин в которых значительно отличалась. Параметр потока отказов выключателей в упрощенной модели без учета причин возникновения аварийных отключений и их последствий определяется по выражению

юв = ШВЫКЛ + ЮРАЗ + ЮРЗА + ютт + юош» (1-4)

где совыкл - параметр потока отказов собственно выключателя с приводом; сордз - параметр потока отказов разъединителей; соРЗА - параметр потока отказов релейной защиты и автоматики; соТт - параметр потока отказов трансформаторов тока; (Оош - параметр потока отказов ошиновки в пределах ячейки.

В дальнейшем упрошенная модель отказов развивалась по направлению учета различной повреждаемости выключателей в зависимости от типа коммутируемых присоединений. Выключатели подразделялись на аппараты, установленные в цепях линий (линейные выключатели), с соответствующим параметром потока отказов солв> и аппараты, установленные в прочих цепях (выключатели прочих присоединений), с частотой отказов юПв- Действительно, повреждаемость линейных выключателей сильно отличается от повреждаемости выключателей прочих присоединений ввиду повышенной аварийности самих линий и необходимости более часто выводить данные присоединения в профилактические ремонты. В результате линейными выключателями производится гораздо большее количество операций коммутации токов короткого замыкания (КЗ). Причем в короткий интервал времени возможно многократное отключение КЗ и включение на существующее КЗ при работе автоматики повторного включения (АПВ). Для линейных выключателей так же характерно повышенное количество коммутаций нагрузочных токов. По данным [88] в зависимости от уровня напряжения соотношение содв/оопи находится в диапазоне от 2 до 2,9 для воздушных выключателей и от 2 до 7 - для масляных выключателей.

Примером упрощенной модели отказов выключателей с учетом типа коммутируемого присоединения (линия, прочее присоединение) может служить

модель, рассмотренная в работе [54]. В соответствии с моделью, отказы выключателей зависят от числа отключаемых ими КЗ примерно пропорционально протяженности L присоединенной к выключателю линии электропередачи. Для определения параметра потока отказов линейных выключателей в [54] приводятся две составляющие coi и cü2, одна из которых имеет постоянное значение, а вторая - завит от длины линии. Значение частоты отказов вычисляется по формуле

сов = со, +со2 -L/100. (1.5)

Так же в работе [54] модель отказов выключателей усовершенствована с позиции создания подхода к учету в частоте повреждений последствиям отказов. При этом предлагается при анализе надежности схем РУ различать внезапные отказы выключателей, приводящие к действию устройств резервирования отказов выключателей (УРОВ) или защиты сборных шин и отключению смежных выключателей, и отказы, выявляемые при обходах и осмотрах и требующие лишь вывода выключателя во внеплановый ремонт. В работе определен коэффициент кзш, характеризующий долю внезапных отказов от общего числа отказов выключателя. При этом параметр потока внезапных отказов можно определить по выражению

со'в =k3UI -сов, (L6)

а параметр потока отказов, выявленных при осмотре

<=0-к3ш)-юв- (1-7)

В дальнейшем развитие моделей отказов выключателей шло по пути дополнительного учета причин возникновения отказов. Предлагались модели с различной глубиной дифференцирования. Первоначально из структуры отказов выключателей была выделена составляющая, характеризующая частоту отказов выключателей при автоматическом отключении коротких замыканий. Был введен параметр, характеризующий относительную повреждаемость выключателя при отключении токов КЗ ав [98]. При этом параметр потока отказов предлага-

16

лось вычислять по формуле

«в =Рв + ав-Рэл>

(1.8)

где рв - параметр потока отказов выключателей без учета повреждений при отключении КЗ; рэл - сумма частот отказов коммутируемых выключателем элементов.

Затем в структуре параметра потока отказов выделили составляющие повреждений выключателей в статическом состоянии, при оперативных переключениях и при автоматическом отключении поврежденного присоединения или сборных шин. В работе [73] предлагалось учитывать вклад каждой составляющей соответствующими коэффициентами Кст, К0гъ ККз, вычисленными для базовой схемы. В качестве базовой принималась схема с одним выключателем на присоединение с подключенной линией средней длины и при числе коммутаций выключателем 20 операций в год. Коэффициенты КСъ Коп, Ккз для схемы с одним выключателем на присоединение составляли 0,2; 0,6; 0,2 соответственно. Параметр потока отказов выключателей для других схем с иным числом оперативных переключений, производимых выключателями, и/или другой длиной подключаемых линий определялось по выражению

где 1Чл и N-1- - число операций, производимых выключателем в схеме для вывода в ремонты соответственно линии и трансформатора; 20 - число операций, производимых линейным выключателем; ЬСр - средняя длина линии в схеме с одним выключателем на присоединение; Ьд - действительная длинна линии; ©ер - частота отказов выключателей для схемы с одним выключателем на присоединение.

Наиболее полная модель отказов выключателей по причинам их возникновения рассмотрена в работе [83]. Принимаются к рассмотрению повреждения выключателя в статическом состоянии, при оперативных переключениях и при

(

сов = соСР • Кст +

V

(1.9)

автоматическом отключении поврежденного присоединения или сборных шин. Повреждения в статическом состоянии и при оперативных переключениях составляют собственную частоту отказов выключателей сособ. Повреждения при ликвидации выключателем КЗ на смежных элементах составляют частоту отказов выключателя при автоматическом отключении им поврежденных элементов со авт. Средний параметр потока отказов равен сумме двух составляющих:

юв = ®соб + 03ABT = юст + аоп • Non + акз ' юэл - ( 1 • 10)

где юСт - частота отказов выключателя в статическом состоянии, 1/год; а0п -относительная частота отказов при оперативных переключениях, 1/операцию; Non - число операций производимых выключателем в год; аКз - относительная частота отказов при автоматическом отключении коротких замыканий, 1/операцию; соЭл - сумма частот отказов смежных элементов, при котором отключается выключатель, 1/год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сулыненков, Илья Николаевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Надежность систем энергетики (сборник рекомендуемых терминов)/ Отв.ред. Н.И. Воропай - М.: ИАЦ «Энергия», 2007. - 192 с.

2. СО 153-34.20.120-2003. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - Изд. 7-е. -Введ. 01-01-2003.-М.: ВНИИЭ, 2003.-487 с.

3. СО 153-34.20.501-2003. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (ПТЭ): утв. приказом Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. N 229. - Введ. 30-06-2003. -М., 2003.

4. СО 34.04.181-2003. Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей. - Введ. 01-01-2004.-М., 2003.

5. СТО 56947007-29.240.10.028-2009. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 kB (Hill ПС): утв. приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 13 апреля 2009 г. N 136- Введ. 13-04-2009.-М., 2009. —96 с.

6. ВНТП 81. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций: утв. научно-техническим Советом Минэнерго СССР от 17 августа 1981 г. N99. - Введ. 08-10-1981. - М., 1981.

7. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения : утв. приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 20 декабря 2007 г. N 441- Введ. 20-12-2007. - М., 2007. — 132 с.

8. СТО 56947007-29.240.30.047-2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительный устройств подстанций 35-750 кВ: утв. приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16 июня 2010 г. N421-Введ. 16-06-2010. -М., 2010. — 128 с.

9. Типовые схемы принципиальные электрические распределительных устройств напряжением 6-750 кВ подстанций и указания по их применению / Министерство топлива и энергетики РФ -М., 1993. — 83 с.

10. ГОСТ 687-78. Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 111,3с.

11. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года: утв. распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р -М., 2009. - 118 с.

12. Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике / Н.И. Воропай, Г.Ф. Ковалев, Ю.Н. Кучеров и др. - М.: ООО ИД «Энергия», 2013. - 304 с.

13. Положение о технической политике в распределительном электросетевом комплексе. - М., 2006. - 73 с.

14. Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 20112017 годы:утв. приказом Минэнерго России №380 от 29.08.2011. М., 2011-331с.

15. Методические указания по определению расхода коммутационного ресурса выключателей при эксплуатации. - М.: ОРГРЭС, 1992.

16. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей: учебник для вузов / Б.В. Гнеденко. -Изд. 7-е, испр..-М.: Эдиториал УРСС, 2001.-320 с.

17. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания / Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко.-Изд. 2-е, перераб. и доп.-М.: Наука, 1987.-336 с.

18. Коваленко И.Н., Филиппова A.A. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для вузов. - М.: "Высшая школа", 1973 г.

19. Лаговский А.Ф. Теория вероятностей: Учебное пособие / Калинингр. ун-т. -Калининград, 1997. - 103 с.

20. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. - М., "Мир", 1969.

21. Беляев Ю.К. Статистические методы в теории надежности / Беляев Ю.К. - М.: Знание, 1978.

22. Беляев Ю.К. Надежность технических систем: Справочник / Беляев Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В. Под ред. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1985. - 608 с.

23. Надежность систем энергетики и их оборудования / Под общей редакцией Ю.Н. Руденко: В 4-х т. Т. 1: Справочник по общим моделям анализа и синтеза надежности систем энергетики / Под ред. Ю.Н. Руденко. - М.: Энергоатомиздат,

1994.-480 с.

24. Надежность систем энергетики и их оборудования. Справочник: В 4-х т. / Под общей редакцией Ю. Н. Руденко/ Т. 2: Надежность электроэнергетических систем. Справочник / Под ред. М.Н. Розанова. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 568 с.

25. Методы и модели исследования живучести систем энергетики / Г.Н. Антонов, Г.Н. Черкесов, Л.Д. Криворуцкий и др.; Академия наук СССР, Сибирское отделение, Сибирский энергетический институт; отв. ред. Ю. Н. Руденко. - Новосибирск : Наука, 1990.-285 с.

26. Теоретико-методические проблемы надежности систем энергетики / А.Э. Аруме и др.; Академия наук СССР, Сибирское отделение, Сибирский энергетический институт ; отв. ред. Ю.Н. Руденко - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1985.-224 с

27. Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, переспективы / Г.Ф. Ковалев, Е.В. Сеннова, М.Б. Чельцов и др. / Под ред. Н.И. Воропая. - Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1999.-434 с.

28. Балаков Ю.Н. Коммутационные узлы энергосистем / Ю.Н. Балаков [и др.] ; под ред. A.B. Шунтова.—М.: Энергоатомиздат, 1997.—240 с.

29. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов A.B. Схемы выдачи мощности электростанций: Методические аспекты формирования. - М.: Энергоатомиздат, 2002.-288 с.

30. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов A.B. Проектирование схем электроустановок: учебное пособие дня вузов.—М.: Изд-во МЭИ, 2004.—288 с.

31. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов A.B. Проектирование схем электроустановок: учебное пособие для вузов.—3-е изд., стер.—М.: Издательский дом МЭИ, 2009.—288 с.

32. Воропай H.H. Теория систем для электроэнергетиков: учебное пособие для вузов / Н.И. Воропай ; Рос. акад. наук. Сибирское отделение, М-во общ.и проф. образования Рос. Федерации, Ин-т систем энергетики им. Л. А. Мелентьева, Ин-ркутский гос. техн. ун-т, Учебно-научный энерг. центр ИрГТУ-ИСЭМ. - Новосибирск: Наука: Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 273 с.

33. Надежность систем энергетики: Методические и практические задачи: Сборник лекций. (Отв. Редактор Н.И. Воропай). - Новосибирск: Наука, 2005. - 290 с.

34. Воропай Н.И. Надежность систем электроснабжения. Конспект лекций / Н.И. Воропай. - Новосибирск: Наука, 2006. - 205 с.

35. ГукЮ.Б. Теория и расчет надежности систем электроснабжения. / Под ред. Р.Я. Федосенко. -М.: "Энергия", 1970. - 177 с.

36. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике: конспект лекций. - JX: 1971. -124 с.

37. Гук Ю.Б. Оценка надежности электроустановок. / Ю.Б. Гук, Э.А. Лосев,

A.B.Мясников; Под ред. проф. Б.А.Константинова. - М.: «Энергия», 1974. -200 с.

38. ГукЮ.Б. Основы надежности электроэнергетических установок. - Л.: Изд.-во Ленингр. ун-та, 1976. -192 с.

39. Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок/ Ю.Б. Гук - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.-222 с.

40. ГукЮ.Б. Расчет надежности схем электроснабжения / Ю.Б.Гук, М.М. Синенко, В.А. Тремясов. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. -216 с.

41. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике: учебное пособие для вузов / Ю.Б. Гук. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1990. - 208 с.

42. КитушинВ.Г. Надежность электроэнергетических систем: Уч. пособие для электроэнергет. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1984. - 256 с.

43. КитушинВ.Г. Надежность энергетических систем: учебное пособие/

B.Г. Китушин. - Новосибирск: Издательство НГТУ, 2003.

44. Ковалев Г.Ф., Лебедева Л.М. Область использования и пределы применимости критерия N-I при формировании структуры и выборе параметров элементов ЭЭС / Институт Систем Энергетики им. Л.А. Менделеева СО РАН - Иркутск, 1999.-69 с.

45. Назарычев А.Н., Андреев Д.А. Методы и математические модели комплексной оценки технического состояния электрооборудования / ГОУ ВПО «Иван.

гос. ун-т им. В.И, Ленина». - Иваново, 2005. - 224 с.

46. Назарычев А.Н. Методы и модели оптимизации ремонтов электрооборудования объектов энергетики с учетом технического состояния / Под. ред. В.А. Савельева; Иван. гос. ун-т. - Иваново, 2002. - 168 с.

47. Непомнящий В.А. Учет надежности при проектировании энергосистем. - М.: Энергия, 1978.-200 с.

48. Непомнящий В.А. Экономические проблемы повышения надежности электроснабжения. - Ташкент: ФАН АН УзССР, 1985 - 200 с.

49. Непомнящий В.А. Экономические потери от нарушения электроснабжения / В.

A. Непомнящий. - М.: МЭИ, 2010.-188 с.

50. Назарычев А.Н., Андреев Д.А. Методы и математические модели комплексной оценки технического состояния электрооборудования / ГОУ ВПО «Иван, гос. ун-т им. В.И, Ленина». - Иваново, 2005. - 224 с.

51. Назарычев А.Н. Методы и модели оптимизации ремонтов электрооборудования объектов энергетики с учетом технического состояния / Под. ред.

B.А. Савельева; Иван. гос. ун-т. - Иваново, 2002. - 168 с.

52. Папков Б.В. Надежность и эффективность электроснабжения: учебное пособие / Б.В. Папков ; Госкомитет Российской Федерации по высшему образованию, Нижегородский государственный технический университет - Н. Новгород: Б.и., 1996.-210 с

53. Папков Б.В., Куликов А,Л. Основы теории систем для электроэнергетиков/ под ред. Н.И. Воропая, - Н. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии гос. службы, 2011.-456 с.

54. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. - М.: «Энергия», 1974.-176 с.

55. Розанов М.Н. Расчет надежности схем РУ станций и подстанций: Методическая разработка. - М.: ВИПК, 1980.

56. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 200 с.

57. Розанов М.Н. Управление надежностью электроэнергетических систем / Роза-

нов М.Н-Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991.-208 с.

58. Руденко Ю.Н., Чельцов М.Б. Надежность и резервирование в электроэнергетических системах. Методы исследования - Новосибирск: Наука, 1974- 264 с.

59. Руденко Ю.Н. Надёжность систем энергетики / Ю.Н. Руденко, И.А. Ушаков ; АН СССР, Научный совет по комплексным проблемам энергетики , Вычислительный центр, Сибирский энергетический институт СО АН СССР ; отв. ред. Л.А. Мелентьев.-М.: Наука, 1986.-251 с

60. Руденко Ю.Н. Надежность систем энергетики / Ю.Н. Руденко, И.А. Ушаков ; Академия наук СССР, Сибирское отделение, Сибирский энергетический институт, Академия наук СССР, Вычислительный центр; отв. ред. Б.В. Гнеденко. - 2-е изд., перераб. и доп.. - Новосибирск: Наука, 1989. - 323 с.

61. Синьчугов Ф.И. Расчет надежности схем электрических соединений. - М.: «Энергия», 1971. - 176 с.

62. Синьчугов Ф.И. Надежность электрических сетей энергосистем / Ф.И. Синьчугов. -М.: ЭНАС, 1998.-382 с.

63. Трубицын В.И. Надежность электрической части электростанций. - М.: Издательство МЭИ, 1993. -112 с.

64. Трубицын В.И., Неклепаев Б.Н. Технико-экономическое обоснование выбора структурных схем и схем распределительных устройств электростанций: Учебное пособие. - М.: Издательство МЭИ (ТУ), 2004. - 48 с.

65. Фокин Ю.А., Ту фанов В. А. Оценка надежности систем электроснабжения. -М. Энергоатомиздат, 1981.-224 с.

66. Фокин Ю.А. Применение методов математической статистики в энергетических расчетах. - М.: МЭИ, 1981.

67. Фокин Ю.А. Вероятностные методы в расчетах надежности электрических систем.-М.: МЭИ, 1983.

68. Фокин Ю.А. Вероятностные методы в расчетах систем электроснабжения. - М. Энергоатомиздат, 1985.

69. ЧукреевЮ.Я. Модели обеспечения надежности электроэнергетических систем. - Сыктывкар: Коми ФАН, 1995. - 176 с.

70. Двоскин Л.И. Компоновки и инструкции распределительных устройств высокого напряжения / Л.И. Двоскин.—Изд. 2-е, перераб. и доп..—М.; Л.: Госэнер-гоиздат, 1960.—584 с.

71. Двоскин Л.И. Схемы электрических соединений мощных тепловых электростанций / Л. И. Двоскин.—М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963.—208 с.

72. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств / Л.И. Двоскин.—М.: Энергия, 1967—192 с.

73. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.

74. Жданов B.C. Технико-экономическая оценка вариантов схем распределительных устройств с учетом надежности: Учебное пособие. - М.: Моск. энерг. ин-т., 1979.

75. Волков Г.А. Оптимизация надежности электроэнергетических систем. - М.: Наука, 1986.-117 с.

76. Федосенко Р.Я., Лихачев Ф.А. Надежность кабельных линий 6 - 10 кВ. - М.: Энергия, 1972. - 72 с.

77. Быков В.М., Глебов И.А. Научные основы анализа и прогнозирования надежности генераторов. - Л.: Наука, 1984. - 214 с.

78. Проников А.С. Надежность машин. - М.: Машиностроение, 1978. - 592 с.

79. Пирятинский А.З. Надежность высоковольтных аппаратов: Учеб. пособие. -Л: ЛПИ, 1984.-72 с.

80. ЭндрениДж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах / Дж. Эндрени ; пер. с англ. Б.Н. Казака; под ред. Ю.Н. Руденко-М.: Энергоатомиздат, 1983.-334 с.

81. Биллинтон Р., Алан Р. Оценка надежности электроэнргетических систем: пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 288 с.

82. ДиллонБ., СингхЧ. Инженерные методы обеспечения надежности систем: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 318 с.

83. ОколовичМ.Н. Проектирование электрической части станций: Учебник для вузов. -М.: Энергоиздат, 1982. - 400 с.

84. Лисовский Г.С. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35-750 кВ / Г.С. Лисовский, М.Э. Хейфиц; под ред. М.Э. Хейфица.—Изд. 2-е, перераб. и доп..—М.: Энергия, 1977.—464 с.

85. Шапиро И.М. Принципы унификации элементов электрической сети 110330 кВ / И. М. Шапиро.—М.: Энергоатомиздат, 1984.—176 с.

86. Джилз Р.Л. Компоновки распределительных устройств высокого напряжения / Р.Л. Джилз; пер. с англ. Л.А. Дубинского.—М.: Энергия, 1973.—184 с.

87. Неклеиаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -608 с.

88. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н. Зейлингер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.

89. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файби-совича.—Изд. 2-е, перераб. и доп.—М.: НЦ ЭНАС, 2006.—352 с.

90. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. - М.: Наука, 1967. - 575 с.

91. Брамеллер А., Алан Р., ХэмэнЯ. Слабозаполненные матрицы: Анализ электроэнергетических систем. -М.: Энергия, 1979.

92. Блох Л.С. Практическая номография. М., «Высшая школа», 1971. - 328 с.

93. Шунтов А.В. Методические основы формирования схем выдачи мощности электростанций / А.В. Шунтов : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - М.: МЭИ (ТУ), 2001. - 310 с.

94. Абдурахманов А.М. Разработка моделей надежности коммутационного оборудования и рекомендаций по их применению в задачах электроэнергетики / А.М. Абдурахманов : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М.: МЭИ (ТУ), 2008. - 20 с.

95. Крупенев Д.С. Методика декомпозиции и синтеза системной надежности электроэнергетических систем / Д.С. Крупенев: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН,

2011.-20 с.

96. Андреев Д.А. Совершенствование методов расчета эксплуатационной надежности электрооборудования электростанций и подстанций : Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Иваново: ИГЭУ, 2006. -240 с.

97. Карабанов А.А. Оценка надежности объектов энергетики с учетом особенностей их эксплуатации / А.А. Карабанов : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Н. Новгород: НГТУ, 2006. - 162 с.

98. Синьчугов Ф.И. Выбор главных схем электрических соединений блочных электростанций // Электрические станции, 1967, № 5. с. 9-19.

99. Андреев Д.А. Оценка надежности электроустановок на основе диагностики состояния структурных элементов/ Д.А. Андреев., А.Н. Назарычев, В.А. Савельев, А.И. Таджибаев // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: сб. науч. тр.-Вып. 58 - С. 103-124.

100. Сулыненков И.Н., Назарычев А.Н. Совершенствование модели отказов выключателей// Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып.60. Методы и средства исследования и обеспечения надежности систем энергетики / Отв. ред. Н.И. Воропай, А.И. Таджибаев (ПЭИПК) 2010: изд. Ученого совета ПЭИПК. - СПб.: «Северная звезда», 2010. - с. 296-306.

101. Сулыненков И.Н., Назарычев А.Н., Таджибаев А.И. Учет действия УРОВ в модели надежности высоковольтных выключателей// Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып.63. Проблемы надежности систем энергетики в рыночных условиях / Отв. ред. Н.И. Воропай, Н.А. Юсифбейли. - Баку: АзНИиПИИЭ, 2013. - С. 432-442.

102. Деменьтьев Ю.А. О надежности ячеек элегазовых выключателей 110-750 кВ подстанций/ Ю.А. Деменьтьев, М.Ш. Мисрихалов, Е.И. Столяров и др.- Электрические станции. - 2011№1.

103. Папков Б.В. Методика оценки надежности схем электрических соединений энергообъектов / Б.В. Папков, С.П. Крайнов // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып.59. Методические и прак-

тически проблемы надежности либерализованных систем энергетики / Отв. ред. Н.И. Воропай.- Иркутск, 2009. - С. 131-140.

104. Абдурахманов А.М. Об особенностях структуры параметра потока отказов выключателя / А.М. Абдурахманов, М.Ш Мисриханов., Б.Н Неклепаев., A.B. Шунтов // Электрические станции - 2005 - №5- С. 54-57.

105. Абдурахманов A.M. Анализ эксплуатационной надежности сборных шин подстанций / А.М.Абдурахманов, М.Ш. Мисриханов, A.B. Шунтов // Электрические станции.- 2007.- №1.- С. 42-45.

106. Абдурахманов A.M. Влияние продолжительности эксплуатации на отказы выключателей в высоковольтных электрических сетях / А.М.Абдурахманов, М.Ш. Мисриханов, A.B. Шунтов // Электрические станции - 2007 - №7 - С. 59-63.

107. Абдурахманов A.M., Шунтов A.B. К вопросу о структуре параметра потока отказов выключателей в электрических сетях 110-750 кВ // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. XI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов (1 -2 марта 2005г., г.Москва).- Москва, 2005.- Т. 3.- С. 318319.

108. Абдурахманов A.M., Шунтов A.B. Анализ эксплуатационной надежности выключателей в электрических сетях 110-750 кВ // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тез. докл. XI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов (1-2 марта 2005г., г.Москва).- Москва, 2005 - Т. 3.- С. 319-320.

109. Абдурахманов A.M., Шунтов A.B. Динамика характеристик надежности выключателей в зависимости от продолжительности эксплуатации в электрических сетях 110-750 кВ // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тез. докл. ХП Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов(2-3 марта 2006г., г.Москва).-Москва, 2006.- Т. 3.- С. 383.

110. Абдурахманов А.М., Шунтов A.B. Особенности отказов систем сборных шин электроустановок // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тез. докл. ХШ Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов (1-2 марта 2007г., г.Москва).- Москва, 2007 - Т. 3.- С. 322-324.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

СХЕМА 5Н «Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий»

Класс напряжения: 35-220 кВ Тип схемы: упрощенная Принадлежность выключателей к группе: (^(^-ТЛВ (}3 - ТТВ

Принадлежность выключателей к типу:

(¿2 - первый тип (^3 - второй тип

W1

W2

СХЕМА 5АН «Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов»

Класс напряжения: 35-220 кВ

Тип схемы: упрощенная

Принадлежность выключателей к группе:

Ql,Q2-TJJB

Q3-JUIB

Принадлежность выключателей к типу: Ql, Q2 - первый тип Q3 - второй тип

СХЕМА 6 «Заход-выход»

Класс напряжения: 110-220 кВ Тип схемы: упрощенная Принадлежность выключателей к группе: <21,(22-ТЛВ

Принадлежность выключателей к типу: С>1, 02 - первый тип

(¿2

Т1

СХЕМА 6Н «Треугольник»

Класс напряжения: 110-750 кВ Тип схемы: кольцевая Принадлежность выключателей к группе: (}1-ЛЛВ (¿2, (}3 - ТЛВ

Принадлежность выключателей к типу: (^1, 02, С>3 - второй тип

СХЕМА 7 «Четырехугольник»

Класс напряжения: 110-750 кВ Тип схемы: кольцевая Принадлежность выключателей к группе: 01-04-ТЛВ

Принадлежность выключателей к типу: 01-04 - второй тип

СХЕМА 8 «Шестиугольник»

Класс напряжения: 110-330 кВ Тип схемы: кольцевая Принадлежность выключателей к группе: 01-04-ТЛВ, 05-06-ллв

Принадлежность выключателей к типу:

01-06 - второй тип

СХЕМА 9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин» Класс напряжения: 35-220 кВ Тип схемы: радиальная со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: Q1-Q6 - ШИВ, Q7-Q8 - ТШВ, Q9 - ТТТВ Принадлежность выкл. к типу: Q1-Q8 - первый, Q9 - четвертый

СХЕМА 9Н «Одна рабочая секционированная по числу трансформаторов система шин с подключением трансформаторов к секциям шин через развилку выключателей» Класс напряжения: 110-220 кВ

Тип схемы: радиально-кольцевая со сборными шинами Принадлежность выкл. к группе: (}1-С)6 - ЛШВ, С>7-(310 - ТШВ Принадлежность выкл. к типу: С)1-С)6 - первый, С*7-С)10 - третий

СХЕМА 9АН «Одна рабочая секционированная система шин с подключением

ответственных присоединений через «полуторную» цепочку» Класс напряжения: 110-220 кВ

Тип схемы: радиально-кольцевая со сборными шинами

Принадлежность выключателей к группе: 01-06 - ЛШВ, 07-08 - ТШВ, 09-010-ТЛВ

Принадлежность выключателей к типу: 01-04 — первый, 05-08 - третий, 09-ОЮ - второй

\\1 \У2

\\'4 \\5 \¥6

77

СХЕМА 12 «Одна рабочая, секционированная выключателем, и обходная системы шин» Класс напряжения: 110-220 кВ Тип схемы: радиальная со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: 01-06 - ЛТТТВ, 07-08 - ТШВ, 09 - ШВ Принадлеж. выкл. к типу: 01-08 - первый, 09 - четвертый

\\1 \\2 \\з \¥4 \\5 \\б

\

Г

01И (}2

X

\

Г

\

Г

\

Г

\

г

\

г

дзП дзП 04П 05[

06Г

\

СХЕМА 12Н «Одна рабочая, секционированная выключателями, и обходная системы шин с подключением трансформаторов к секциям шин через развилку

выключателей»

Класс напряжения: 110-220 кВ

Тип схемы: радиально-кольцевая со сборными шинами Принадлежность выкл. к группе: 01-06 — ЛТТТВ, 07-010 — ТШВ Принадлеж. выкл. к типу: 01-06 - первый, 07-010 - третий

\\1 \\'2 \УЗ \У4 \\5 \У6

\

г

\

Т

<21 □ 021

1

\

07П 08[

1

Т-!

\

г

\

Г

г

\

\

Р=Т

\

дС^оп <ззп дС] <з5и <зСЗ о11!

\

П П \\

\

77

Т1

СХЕМА 13 «Две рабочие системы шин» Класс напряжения: 110-220 кВ Тип схемы: радиальная со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: С*1-С26 - ЛШВ, С>7-С)8 - ТШВ, (¡)9 - НТВ Принадлеж. выкл. к типу: (}1-(38 - первый, (¿9 - четвертый

Класс напряжения: 110-220 кВ

Тип схемы: радиальная со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: Q1-Q6 - ЛШВ, Q7-Q8 - ТШВ, Q9 - НТВ Принадлеж. выкл. к типу: Q1-Q8 - первый, Q9 - четвертый

СХЕМА 14 «Две рабочие, секционированные выключателями, и обходная системы шин с двумя обходными и двумя шиносоединительными выключателями» Класс напряжения: 110-220 кВ

Тип схемы: радиально-кольцевая со сборными шинами

Принадлеж. выкл. к группе: О 1 -О 12 - ЛШВ, О 13-О 14 - ТШВ, О 15-018 - ШВ

Принадлеж. выкл. к типу: 01-014 - первый, 015-018 - четвертый

\У1 \V2-W6

\У7 \V8-W12

СХЕМА 15 «Трансформаторы-шины с присоединением линий

через два выключателя» Класс напряжения: 330-750 кВ Тип схемы: кольцевая со сборными шинами Принадлежность выкл. к группе: 01-010 - ЛШВ Принадлеж. выкл. к типу: 01-010 - третий

\У1 \У2 ЛУЗ ЛУ4 \У5

.гЬ ,г4 .гЬ .гЬ

СХЕМА 16 «Трансформаторы-шины с полуторным присоединением линий» Класс напряжения: 220-750 кВ Тип схемы: кольцевая со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: О1 -

06 - ЛШВ, 07-09 - ЛЛВ

Принадлеж. выкл. к типу: 01-06 -третий, 07-09 - второй

\\1 \\'2 \УЗ \У4 \\5 \У6

х1 \ \ \ \ \

I

<24 [

4

02 □ 4

и

С>5[

4

0б[

4

77

Т2

СХЕМА 17 «Полуторная схема» Класс напряжения: 220-750 кВ Тип схемы: кольцевая со сборными шинами

Принадлежность выкл. к группе: 0106 - ЛШВ, 07-08 - ТШВ, 09-010 -ЛЛВ, 011-012 -ТЛВ Принадлеж. выкл. к типу: 01-08 -третий, 09-012 - второй

XV1 \У'2 \\'3 \\'4 \\'5 \\6 \ \ \ \ \ \

гР

О!;

ц

<291

и

041

4

—^ г4

о<2Д

д

07]

05:

л—V

г

оЛ

=л=

77

Т2

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРОГРАММА РАСЧЕТА ЧАСТОТЫ ОТКАЗОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Private Sub Calculated)

Dim к, n, i, j, m, q, s, p, f, wc, wt As Integer

Dim aq, al, a2, Asum, Asum2, Asum3, Asum4, mn, tl, t2 As Double

Dim r As Range

Set r = Range(Reffiditl.Text) m = r.Rows.Count q = r.Columns.Count

If q < 2 Then

MsgBox "Число выключателей должно быть больше 1" Exit Sub End If

Dim a() As Integer Dim B() As Integer Dim D() As Integer Dim WD() As Double Dim w() As Double Dim C() As Double Dim X() As Double

ReDim a(m, q) ReDim B(m) ReDim D(q, q) ReDim WD(q, q + 1) ReDim w(q)

ReDim C(m, q) ReDim X(3, q)

For i = 1 To m For j = 1 To q

If r.Cells(i, j) = "1" Then a(i,j)= 1

Else

a(i,j) = 0 End If Next j Next i

Set r = Range(RefEdit2 .Text)

If (r.Columns.Count о q) Or (r.Rows.Count о q) Then

MsgBox "Число строк или столбцов не равно числу выключателей узловой матрицы"

Exit Sub End If

For i = 1 To q For j = 1 To q

D(i,j) = r.Cells(i,j) Nextj Next i

For i = 1 To m

s = 0

For j = 1 To q

s = s + a(i,j) Nextj

B(i) = s Next i

Set r - Range(RefEdit3 .Text) wt = r.Rows.Count

For wc = 1 To wt

Set r = Range(RefEdit3 .Text)

If r.Columns.Count о q Then

MsgBox "Число столбцов матрицы W не равно числу выключателей" Exit Sub End If

For j = 1 To q

w(j) = r.Cells(wc, j) Nextj

For i = 1 To m For j = 1 To q

C(i,j) = a(i,j)*w(j) Nextj Next i

aq = 0

For f= 1 To 15

aq = aq +0.001 For k = 1 Toq al =0 a2 = 0

For i = 1 To m

Asum = 0 Asum2 - 0 Asum4 - 0

For j = 1 To q If j o k Then

Asum = Asum + C(i, j) End If

Asum3 = 0 For n = 1 To m If n o i Then Asum2 = 0 For p = 1 To q

If p o j Then Asum2 = Asum2 + C(n, p) Next p

Asum3 = Asum3 + a(n, j) * 1 / (1 - (B(n) - 2) * aq) * Asum2 End If Nextn

Asum4 = Asum4 + a(i, j) * Asum3 Nextj

al - al + a(i, k) * aq / (1 - (B(i) - 2) * aq) * Asum a2 = a2 + a(i, k) * aq A 2 / (1 - (B(i) - 2) * aq) * Asum4 Next i

X(1, k) = w(k) + al + a2 X(2, k) = al X(3, k) = a2 Nextk

For k = 1 To q For n — 1 To q If k = n Then

WD(k, n) = 1 Else

WD(k, n) = aq * D(k, n) End If Next n

WD(k, q + 1) = w(k) Next k

For k = 1 To q For n = 1 To q

If k o n Then

mn = -WD(n, k) / WD(k, k) For col = 1 To q + 1 t2 = WD(n, col) tl - WD(k, col) WD(n, col) = t2 + tl * mn Next col End If Next n Next k

For k = 1 To q

mn = 1 / WD(k, k) For col = 1 To q + 1 tl = WD(k, col) WD(k, col) = tl * mn Next col Nextk

к = ActiveSheet.Cells( 1, 21) n = (wc - 1) * (q + 2)

Set r = Range(ActiveSheet.Cells(k, 23 + n), ActiveSheet.Cells(k + 7, 23 + q + n))

ActiveSheet.Cells(k, 22 + n) = = "a"

ActiveSheet.Cells(k + 1, 22 + n) = "wl"

ActiveSheet.Cells(k + 2, 22 + n) = "w2"

ActiveSheet.Cells(k + 3, 22 + n) = "w"1

ActiveSheet.Cells(k + 4, 22 + n) = "w""

ActiveSheet.Cells(k + 5, 22 + n) = "w" % w

ActiveSheet.Cells(k + 6, 22 + n) =

For j = 1 To q

r.Cells(l, j) = aq r.Cells(2, j) = WD(j, q + 1) r.Cells(3, j) = X(l, j) r.Cells(4, j) = X(2, j) r.Cells(5, j) = X(3, j)

r.Cells(6, j) = (WDG, q + 1) - X(1 J)) / (WD(j, q + 1) - aq) * 100 r.Cells(7, j) = (X(l, j) - w(j)) / X(1 J) * 100 Next j

ActiveSheet.Cells( 1, 21) = к + 8 Next f

ActiveSheet.Cells(l, 21) - 3 Next wc

MsgBox "Расчет окончен" End Sub