Перерывов электроснабжения

В станции управления предусмотрена подача напряжения на первичную обмотку автотрансформатора при помощи контактора, управляемого кнопками. Схема обеспечивает автоматическое возобновление питания нагревателя после восстановления напряжения, при перерывах электроснабжения.

Рассматриваются лишь наиболее характерные и специфические особенности выполнения релейной защиты в сетях промышленных предприятий, основная функция которой заключается в предотвращении'разрушения электроприемников (электродвигателей, преобразователей) и сохранении технологического процесса и иногда в сохранении технологического оборудования при перегрузках, поломках и т. п. Вследствие этого характерным является применение защиты «нулевого» (минимального) напряжения, отключающей исправные электроприемники при перерывах электроснабжения по условиям техники безопасности или во избежание их повреждения при произвольном самозапуске, а также для облегчения самозапуска более ответственных механизмов. Для других электроприемников, наоборот, характерно применение «нулевых» удерживающих катушек, обеспечивающих самозапуск. Более простые требования к релейной защите электроприемников как последних ступеней электрической системы, а также несравненно большее количество защищаемых элементов по сравнению с питающими сетями приводят к специфическим особенностям защиты на промышленных предприятиях, сводя-• щихся в основном к облегчению, простоте устройства, обслуживания, проверки и ремонта, а также к экономичности и надежности работы защитных устройств.

Проведенные исследования показали, что народнохозяйственный ущерб при перерывах электроснабжения изменяется в очень широких пределах и зависит в первую очередь от типа промышленного предприятия. Народнохозяйственный ущерб при остановке работы предприятия складывается из ущербов от:

Одно из,основных требований, предъявляемых к энергосистемам, — обеспечение необходимой надежности электроснабжения потребителей электроэнергии. Надежность — свойство системы электроснабжения, обусловленное ее работоспособностью, долговечностью и ремонтопригодностью и обеспечивающее нормальное выполнение заданных функций. Степень необходимой надежности обусловливается повреждаемостью и ремонтопригодностью электрооборудования и сетей, категорией потребителей и величиной ущерба при перерывах электроснабжения. Надежность систем электроснабжения обеспечивается обоснованным выбором схем, конструктивных элементов, их резервированием и проведением планово-предупредительных ремонтов.

ность электроснабжения обеспечивается питанием от двух-трех независимых источников, одновременное отключение которых маловероятно. Поэтому ущерб для предприятий 1-й категории не рассматривается. При технико-экономических расчетах по предприятиям 2-й категории учитывается только дополнительный ущерб Уд, связанный с уменьшением выпуска продукции при перерывах электроснабжения:

Коммутационные операции в системах электроснабжения могут производиться оперативным персоналом или автоматически. В обоих случаях могут применяться местные, дистанционные и телемеханические средства управления. Системы и средства управления выбираются на основании технико-экономических расчетов с учетом стоимости аппаратуры управления и связи, затрат на обслуживание, экономического ущерба, возникающего в производственных установках при перерывах электроснабжения. Из приведенных факторов наиболее существенным может оказаться ущерб от перерывов электроснабжения при недостаточно быстром восстановлении питания приемников. Поэтому на промышленных предприятиях в случаях аварийного отключения источников электроэнергии, линий питания предусматривается автоматическое восстановление питания путем автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резерва (АВР),

- требованиями обеспечения условий техники безопасности при внезапных перерывах электроснабжения;

для обеспечения устойчивости технологических процессов непрерывных производств при аварийных ситуациях в системе электроснабжения, вызванных, например, короткими замыканиями или отключением выключателя в цепи питания узла нагрузки. Двигатели, участвующие в самозапуске, при кратковременных перерывах электроснабжения от электрической сети не отключаются.

Сравниваемые варианты схемы электроснабжения могут различаться надежностью, под которой понимается способность бесперебойного обеспечения потребителей электроэнергией заданных качества и количества. В этом случае эффективность капиталовложений оценивается с учетом народнохозяйственного ущерба, возникающего при перерывах электроснабжения или недопустимых отклонениях показателей качества электроэнергии. Формула приведенных затрат приобретает вид

Для определения оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей второй группы необходимо знать величину годового ущерба при перерывах электроснабжения, которая определяется особенностями технологического процесса, зависит от частоты и длительности перерывов электроснабжения, а также от вероятности совпадения этих перерывов с той или иной фазой технологического процесса, если производство цикличное или периодическое.

Возможность самозапуска и продолжительность процесса разбега электродвигателей после подачи питания зависят от многих факторов, но одним из главных является продолжительность перерыва электроснабжения. С уменьшением последней уменьшается торможение электродвигателей за время выбега и более высоким оказывается напряжение на сборных шинах в момент подключения к ним источника электроэнергии, поэтому облегчается процесс разбега электродвигателей. Особенно нежелательны продолжительные перерывы электроснабжения для синхронных двигателей. Если время перерыва не превышает 0,15 с, то после восстановления питания синхронные электродвигатели остаются в синхронизме или ре-синхронизируются самостоятельно под действием имеющегося возбуждения. При значительных перерывах электроснабжения для ресинхронизации синхронных электродвигателей, как правило, необходимы специальные меры. К ним относятся: замыкание обмотки возбуждения электродвигателя на гасительный резистор с последующей (спустя 2 — 3 с) подачей возбуждения, осуществляемое соответственно отключением и включением автомата гашения поля; отключение электродвигателей, приводящих в движение неответственные рабочие машины; быстродействующая разгрузка рабочих машин (в сочетании с одной из указанных выше мер).

Автоматическое повторное включение. Сущность АПВ состоит в том, что отключившаяся под действием релейной защиты линия электропередачи через некоторое время (0,5—1,5 с) снова автоматически включается под напряжение. Если причина, вызвавшая срабатывание релейной защиты, исчезла, то линия остается в работе. При успешном действии АПВ резко сокращается длительность перерывов электроснабжения и простои горнотранспортных машин и механизмов.

2. Характеристика технологического процесса предприятия и отдельных цехов, технологическая взаимосвязь цехов, категорийности потребителей и степени надежности электроснабжения, оценка влияния внезапных перерывов электроснабжения на технологический процесс и возможного экономического ущерба, характеристика окружающей среды.

Таблица П. 3.33 Минимальное допустимое время перерывов электроснабжения *

При сопоставлении вариантов схем электрических сетей, обеспечивающих различную степень надежности электроснабжения, необходимо знать вероятную длительность перерывов электроснабжения для того, чтобы иметь возможность оценить вызванный ими народнохозяйственный ущерб. Перерывы электроснабжения могут происходить вследствие аварийных простоев и плановых ремонтов элементов системы электроснабжения — линий электропередачи, трансформаторов, коммутационной аппаратуры и т. д. Авария какого-либо элемента системы электроснабжения и связанный с ней аварийный простой может рассматриваться как случайное событие. Под событием в теории вероятностей [Л. 14-1] понимается всякий факт, который в результате опыта может произойти или может не произойти. Применительно к элементам систем электроснабжения под событием будем понимать их состояние — рабочее, аварийный простой, плановый ремонт.

Необходимые сведения об аварийности элементов систем электроснабжения, а также о продолжительности аварийных и плановых ремонтов, по которым можно подсчитать вероятности аварийного простоя и планового ремонта, приведены в следующем параграфе. Зная вероятности аварийного простоя и планового ремонта элементов системы электроснабжения, можно, пользуясь рядом положений теории вероятностей, излагаемых ниже, определить вероятность перерывов электроснабжения.

Приведенные положения теории вероятностей позволяют определить вероятность перерывов электроснабжения и в более сложных, чем те, на которых они иллюстрировались, схемах систем электроснабжения.

Технико-экономическое сопоставление вариантов систем электроснабжения, обеспечивающих различную степень надежности электроснабжения потребителей, выражающуюся в неодинаковой вероятности перерыва питания электроэнергией, должно производится по расчетным затратам, куда наряду с капиталовложениями и эксплуатационными расходами войдет и народнохозяйственный ущерб вследствие перерывов электроснабжения.

где У — вероятный народнохозяйственный ущерб за год от перерывов электроснабжения потребителей.

Недоотпуск электроэнергии вследствие перерывов электроснабжения в варианте с одноцепной линией составит:

При вероятности простоя за счет планового ремонта f=0 вероятности перерывов электроснабжения будут равны:

14-1. Применение теории вероятностей для определения вероятной длительности перерывов электроснабжения . 394