Оценка экономической эффективности сооружения резервной сети с целью повышения надежности электроснабжения потребителей на примере Чеховского района

Содержание


Введение 1
Глава 1. Оценка и выбор рациональной степени надежности электрических станций и электроэнергетических систем 3
1.1. Характеристика уровня надежности функционирования систем электроснабжения. Влияющие факторы 3
1.2. Отказы в работе элементов систем электроснабжения и их причины 9
1.3. Единичные показатели надежности 13
1.4. Средства обеспечения надежности функционирования элементов электрических сетей: ЛЭП, трансформаторов ПС и коммутационных аппаратов 22
Глава 2. Повышение надежности электроснабжения на примере Чеховского района Московской области 27
2.1. Характеристика электроэнергетических систем Чеховского района 27
2.2. Анализ причин технологических отключений в системе электроснабжения 34
2.3. Анализ и оценка экономической эффективности мероприятий по повышению степени надежности электроснабжения потребителей 45
Заключение 62
Список использованной литературы 63

Введение

Технологические отключения электроэнергии крайне негативно сказываются не только на качестве жизни населения, но и могут быть следствием существенных прямых и косвенных финансовых потерь, а в некоторых случаях- вызывать риск травмирования или гибели людей. Проводя многофакторный анализ вопросов обеспечения надежности электроснабжения потребителей, можно сделать вывод о том, что термин «надежность электроснабжения» представляет собой не только наличие электроэнергии в сети, но и определенные параметры ее качества, т.е. соответствие частоты, напряжения, подводимой мощности и коэффициента мощности установленным требованиям. При этом, для «бытовых абонентов», кратковременные снижения показателей качества электроэнергии в большинстве случаев некритичны ввиду особенностей используемого ими оборудования, а для промышленных или специализированных потребителей отклонения от требуемых характеристик может быть даже более критично, чем отключение электроэнергии, поскольку оно может приводить к выходу из строя технологического оборудования или порче обрабатываемых материалов ввиду изменения параметров работы машин. Например, при несимметрии трехфазного напряжения в 4 % срок службы асинхронных двигателей, работающих с номинальной нагрузкой, сокращается примерно в 2 раза.
Изменение напряжения на зажимах приемника электроэнергии даже в пределах, установленных ГОСТ, вызывает изменение его технико-экономических показателей. Кроме того, отклонения напряжения влияют на показатели питающей сети за счет изменения потерь мощности и электроэнергии.
Для потребителей надежное электроснабжение на 70 % определяется надежностью работы распределительных электрических сетей.
К настоящему времени разработаны различные методы оценки надежности электрооборудования. Для практического применения этих методов необходимы статистические данные о работе отдельных видов электрооборудования.
Эти данные должны содержать информацию, достаточную для анализа причин повреждений и отказов электрооборудования, а также для расчетов оценок надежности и выбора оптимального варианта системы ЭСН. Более полные сведения о надежности электрооборудования дает учет всех отказов, включая дефекты. Однако дефекты электрооборудования, обнаруженные при профилактическом обслуживании, не попадают в систему учета, в то время как их учет дает возможность получить информацию, необходимую для оптимизации систем профилактики и резервирования. Для достоверной количественной оценки надежности требуется надлежащая организация сбора статистических данных о повреждаемости с развернутыми формами и актами, отражающими нарушения в работе данного электрооборудования. С помощью этих данных можно установить функциональную зависимость повреждаемости от внешних условий и режимов работы (нагрузки, температуры и прочих климатических условий, частоты операций, качества применяемых материалов и т.д.).
К числу задач, решаемых на уровне проектирования и эксплуатации электрической сети, относится:
- обеспечение требуемого уровня надёжности ЭСН при перспективном планировании развитии электрической сети;
- экономические аспекты надёжности ЭСН потребителей;
- составление графика проведения профилактических работ на электросетевых объектах с учётом обеспечения надёжности ЭСН;
- разработка политики по страхованию ответственности за нарушение договорных обязательств по надёжности ЭСН;
- создание централизованного аварийного запаса материалов в электрической сети для аварийного ремонта на ВЛ;
- разработка требований к поставщикам электрической энергии с позиций обеспечения надёжности ЭСН;
- разработка взаимодействия органов управления электрической сетью и оперативно-диспетчерским управлением системой;
- использование регулировочных возможностей потребителей энергии;
- выявление «узких» мест в электрической сети и обоснование мероприятий для обеспечения надёжности ЭСН;
- выявление территориальных зон повышенной опасности для работы электрической сети.
Для выбора рациональной системы ЭСН необходимы следующие основные данные, характеризующие надежность работы электрооборудования:
- периодичность повреждений, неисправностей и отказов в работе электрооборудования, - - периодичность отказов, ложных и неправильных действий устройств защиты и автоматики;
- время ликвидации аварии данного вида электрооборудования, трудозатраты и стоимость аварийно-восстановительных работ;
- периодичность проведения плановых ремонтно-эксплуатационных работ, связанных с выводом электрооборудования из работы, трудозатраты и стоимость эксплуатационно-ремонтных работ.
На основе собранного и обработанного статистического материала об электрооборудовании определяются экономически обоснованные показатели надежности. Последние являются исходными данными для решения задач повышения надежности систем ЭСН.

Заключение

Существующая, в соответствии с требованиями ПУЭ, классификация электроустановок потребителя по требованиям к надежности электроснабжения устанавливает требования к резервированию системы электроснабжения. Поскольку в ПУЭ нет классификации конкретных приемников и четких рекомендаций по построению систем электроснабжения, то и определение категории надежности представляется недостаточно обоснованным. Таким образом, Надежность электрических станций, энергосистем и объектов связана с вопросами определения и оптимизации показателей надежности объектов на стадиях проектирования, сооружения и эксплуатации.
Решение основных задач надежности электро-энергетических систем предусматривает достижение оптимального соотношения между затратами на производство, передачу и распределение электрической энергии и технико– экономическими последствиями от недоотпуска электроэнергии. Это предполагает, прежде всего, достоверное прогнозирование, расчет и анализ показателей надежности электрических станций, электрических систем и узлов электропотребления.
Критическая роль, которая играет электроэнергия в обеспечении социально-экономического роста и возрастающая зависимость общества от ее использования привели к росту требований относительно обеспечения непрерывного снабжения потребителей электроэнергией надлежащего качества. Однако, создание системы со 100%-й вероятностью безотказной работы, технически и экономически невозможно из-за случайного характера отказов оборудования системы и воздействия ряда внешних факторов. Однако, проведение необходимого технического обслуживания и ремонт оборудования и капиталовложения в создание избыточности в системе и резервных источников электроэнергии у потребителей, надежность электроснабжения можно - приближать к 100%-му уровню. Резервирование электроэнергетической системы очень дорогое мероприятие, поэтому существует определенный баланс между экономичностью электроэнергетической системы и надежности электроснабжения потребителей. В этой связи, более разумная цель электроснабжающей организации (ЭСО) должна заключаться в стремлении добиться «максимально возможного» уровня непрерывности обеспечения потребителей электроэнергией надлежащего качества таким образом, чтобы связанные с этим затраты были минимально возможными.
В рамках исследования было выявлено, что наиболее рациональными мероприятиями по повышению надежности электроснабжения потребителей Чеховского района является сочетание технологических и организационных мер, т.е. оптимизация технологического процесса эксплуатации, технического обслуживания и ремонта электросетей, а также более оптимальная организация работы ремонтно- эксплуатирующих служб на ЭС района.