Сохранения динамической

3. Коэффициент сохранения эффективности. 4~ Средний недоотпуск продукции.

3. Коэффициент сохранения эффективности [34, 48]. Прежде рассмотрим более подробно принцип оценки эффективности функционирования сложных систем, состояния которых нельзя однозначно разделить на два подмножества - полной работоспособности и неработоспособности. Для таких систем существует множество промежуточных состояний, в которых система функционирует с пониженным выходным эффектом.

КЕ=Е/Е0 называется коэффициентом сохранения эффективности и может быть записан в виде

Однако в ряде случаев систему удобнее характеризовать не коэффициентом сохранения эффективности, а абсолютным значением среднего выходного эффекта. Например, такая ситуация возникает, когда нужно сравнить два варианта построения системы: один вариант может характеризоваться большим значением КЕ, но низким значением Е0, а другой - наоборот. В этом случае сравнение систем ни по одному из указанных показателей в отдельности не приведет к правильному решению, поэтому сравнение должно производиться с учетом непосредственно значения Е.

2.3.2. Специальные комплексные показатели надежности. Характерные во многом именно для СЭ в определенном смысле эти показатели являются частными формами коэффициента сохранения эффективности (или дополнительной по смыслу характеристики типа ущерба). Рассмотрим некоторые из них.

В частности, для сравнения различных по принципам функционирования и построения систем, предназначенных для выполнения одних и тех же задач, целесообразно использовать более общие и естественные показатели, которые полнее учитывали бы соответствие системы требованиям к выполнению ею своих основных задач, а не, например, единичные показатели безотказности, ремонтопригодности или долговечности. Такими показателями являются комплексные показатели надежности (например, средний недоотпуск продукции, коэффициент обеспеченности продукцией и др.), в число которых входит и коэффициент сохранения эффективности, характеризующий оперативную (или техническую) эффективность системы (см. § 2.3). В дальнейшем под оперативной эффективностью будем понимать некоторую меру качества функционирования системы при выполнении требуемых задач в определенных условиях независимо от того, какими средствами и при каких затратах обеспечивается это качество функционирования.

В большинстве случаев оперативная эффективность системы достаточно хорошо характеризуется средним значением ее выходного эффекта. В этом случае коэффициент сохранения эффективности определяется отношением среднего значения выходного эффекта системы (реализуемого с учетом соответствующей надежности ее элементов) к его максимально возможному значению (см. § 2.3).

Коэффициент сохранения эффективности является очень удобным комплексным показателем надежности для тех систем, у которых большее значение выбранной характеристики является наилучшим. Однако при анализе надежности СЭ часто приходится рассматривать такие характеристики, как ущерб, недоотпуск продукции и т.п. В этом случае отказы отдельных элементов системы лишь увеличивают значение указанных характеристик, которые по смыслу сами носят негативный характер.

в одном из 2" различных состояний S = (S1} 52,...у5 п),где 5,- принимают значения 0 и 1. Коэффициент сохранения эффективности системы определяется по формуле

Улучшения коэффициентов сохранения эффективности F системы можно добиться несколькими принципиально различными путями, в том числе путем изменения структуры и принципа ее функционирования, а также улучшения показателей надежности отдельных элементов системы без изменения структуры системы.

Таким образом, из (5.20) видно, что коэффициент сохранения эффективности F является линейной функцией г,-.

1) энергосистема и защищаемый объект как ее элемент. Требования к УРЗ с точки зрения сохранения динамической устойчивости энергосистемы (быстродействие), чувствительности к параметрам аварийного режима, устойчивости к собственной'перегрузке в аварийных режимах, надежности деист-вия;

При выборе вида контролируемого параметра необходимо также удовлетворить требование достаточно малого времени срабатывания УРЗ, например с точки зрения сохранения динамической устойчивости энергосистемы или из других условий (см. § 1.3). Здесь также иногда приходится переходить к контролируемым параметрам, связанным с применением более сложных измерительных органов. Так, в больший-

6. Для линий напряжением 110—220 кВ выбор вида основной защиты с точки зрения ее быстродействия должен выполняться в первую очередь исходя из требований сохранения динамической устойчивости работы энергосистемы. Однако согласно ПУЭ при отсутствии расчетов динамической устойчивости допустимо определять требуемое быстродействие защиты на основании уровней остаточных напряжений на шинах электростанций и подстанций. Динамическая устойчивость энергосистемы сохраняется, если трехфазные КЗ, при которых остаточное напряжение на шинах электростанций и подстанций становится меньше 0,6 ?/НОм, отключаются без выдержки времени.

Напряжение короткого замыкания ик определяет ток короткого замыкания трансформатора. Необходимость ограничения этого тока для сохранения динамической и термической стойкости при коротком замыкании заставляет для трансформаторов различных типов устанавливать значения ик не менее некоторых минимально допустимых значений. Для нормальной параллельной работы вновь выпускаемых трансформаторов с трансформаторами прежних серий желательно сохранять прежние значения ик, что обычно и практикуется при проектировании новых серий.

Пример 7.2. Для системы, показанной на 7.28, определить, в каком месте линии (начале, середине или конце) неблагоприятнее всего трехфазное короткое замыкание, отключаемое через Д^, с точки зрения возможности сохранения динамической устойчивости.

Преимуществом блочной! схемы является то, что вопросы динамической устойчивости в случае использования ее значительно облегчаются. Короткое замыкание в наиболее тяжелой точке, т. е. у шин передающей станции (в начале линии одного блока), совершенно не буде? чувствоваться вторым блоком передающей станции, и, следовательно, никаких специальных мероприятий для сохранения динамической устойчивости этого блока в э(том случае применять не надо. Генераторы же первого блока все равно отключаются1, и, следовательно, вопроса об их динамической устойчивости также не возникает. В случае коротких замыканий у шин приемной системы условия динамической устойчивости генераторов второго блока оказываются более легкими. Однако улуч.ление динамической устойчивости достигается потерей части генераторов на передающей станции. Применение блочной схемы встречает также определенные трудности и в связи с грисоединением независимых блочных линий к приемной системе, i

Разделение электрических систем как средство сохранения динамической устойчивости. Деление электрических систем на несинхронно работающие части может рассматриваться как мероприятие, предотвращающее нарушение динамической устойчивости системы. Однако делить системы на части даже в аварийных условиях крайне нежелательно. Деление, вообще говоря, приводит к ослаблению всей системы в целом и, кроме того, может привести к тому, что в отдельных частях системы появится дефицит мощности, снизятся частота и напряжение. Деление системы может быть рекомендовано только в том случае, когда оно является единственным способом сохранения динамической устойчивости. При этом в каждой электрической системе должны быть заранее установлены те точки, в которых разделение системы может быть произведено более или менее безболезненно.

Пробой разрядника и шунтирование УПК при к. з. являются весьма нежелательными, так как именно сразу после отключения к. з. наличие емкости в схеме особенно необходимо для сохранения динамической устойчивости передачи. Поэтому разрядник должен снабжаться дугогасящим устройством, которое способно разорвать цепь, шунтирующую1 У ПК, немедленно после отключения к. з. Возникающие после этого качания в системе не должны вызвать повторных пробоев разрядника. Это обстоятельство не позволяет выбирать пробивное напряжение (уставку) разрядника чрезмерно низким. Обычно уставка разрядника находится в пределах (2,5ч-4)^/ф, причем изоляция конденсаторов должна выбираться таким образом, чтобы при этом напряжении отсутствовали не только пробой изоляции, но и ионизационные процессы, приводящие к ее постепенному старению.

Разделение электрических систем на несинхронно работающие части может предотвратить нарушение динамической устойчивости. В каждой электрической системе заранее устанавливаются точки или сечения, в которых разделение может быть произведено безболезненно. Деление системы приводит к ее ослаблению, поэтому может быть рекомендовано только тогда, когда оно является единственным способом сохранения динамической устойчивости.

Если при некотором значении угла, например бР, мощность турбины снизить и поддерживать на уровне 3, то процесс торможения усилится. Для сохранения динамической устойчивости разгрузку генератора уместно провести кратковременно в пределах от fipi до бР2, причем начинать разгрузку желательно как можно раньше. Результат АПВ может быть неуспешным. При работе одной межсистемной ЛЭП характеристика передаваемой мощности Рг(6) располагается ниже (кривая Г). Теперь решить задачу сохранения устойчивости сложнее. В первую очередь, необходимо провести импульсную разгрузку для сохранения динамической устойчивости. Но так как теперь характеристика Рг(б) снижена, то для сохранения статической устойчивости необходимо снизить Рт не только кратковременно, но и на весь послеаварийный режим.

никновения аварии, то для сохранения динамической устойчивости генератор необходимо разгрузить на величину Ро. При задержке начала разгрузки на tt разгрузку следует увеличить до Pi, иначе динамическая устойчивость не будет сохранена. Дальнейшая задержка резко повышает мощность необходимой разгрузки. При задержке разгрузки на некоторое предельное время tnv мощность требуемой разгрузки увеличивается до бесконечности, что свидетельствует о неэффективности подобного действия.