Таблица 1 - Исходные данные
№ варианта
п/п
Длина питающей линии 110 кВ,
км Длина линии 6 кВ до РП,
км Наличие АВР Число линий, отходящих с одной секции
ГПП РП ГПП РП
15 31 1,1 + - 14 5
Задание. Определить числовые характеристики надёжности ЭС насосной станции нефтеперерабатывающего завода, получающей питание от шин РУ-1 (рис. 1). Плановый ремонт сборных шин РУ совмещен с ремонтом технологического оборудования.
Рис. 1 . Схема электроснабжения насосной станции
Решение
1. В соответствии со схемой ЭС (рис. 1) составляется блок-схема расчёта надёжности (рис. 2). Числовые характеристики надёжности элементов блок-схемы (табл. 2) приняты равными средними для рассматриваемой отрасли и определены по работам.
Рис. 2. Блок-схема расчёта надёжности
Таблица 2 – Показатели надёжности элементов СЭС предприятия (рис. 2)
№ элемента на расчётной схеме Элементы а, 1/год Тв,
10-3год p, 1/год Тp,
10-3год
ИП-1,ИП-2 Источники питания предприятия 0 - - -
1,6 Ячейка масляного выключателя 110 кВ
0,06
2,283
0,14
3,425
2,7 Воздушная линия электропередачи 110 кВ:
- на 1 км длины
- на 31 км длины
0,013
0,403
1,027
1,027
2,1
2,1
1,712
1,712
3,8 Разъединитель 110 кВ 0,01 1,256 - -
4,9 Трансформатор силовой 110/6 кВ 0,018 4,566 0,25 3,196
5,10,13,16 Масляный выключатель
6кВ в камере КРУ
0,035
0,26
0,3
0,91
11,12,19,20 Отходящая линия 6 кВ (при развитии отказов)
0,012
0,11
-
-
14,17 Кабельная линия 6 кВ
проложенная в траншее:
- на 1 км в одну нитку
- на 1,1 км в две нитки
0,055
0,121
7,30
0,34
1
1
0,91
0,91
15,18 Разъединитель 6 кВ 0,006 0,68 - -
- Комплект АВР 6 кВ:
- вероятность отказа
- вероятность ложного
срабатывания
0,18
0,04
-
-
-
-
-
-
- Ручное включение резервного питания
-
0,04
-
-
- Секция шин 6 кВ 0,05 0,46 - -
2. Производится свёртывание (рис.3) расчётной блок-схемы (рис.1) путём объединения последовательно соединённых элементов.
Рис. 3. Выделение расчётных участков из блок-схемы расчёта надёжности.
- показатели аварийных отключений элементов 21, 22:
ω21a=ω22a=i=15+ωiа=0,06+0,403+0,01+0,018+0,035=0,5261год;
T21a=T22a=1ω21ai=15ωiaTвi=10,526(0,06⋅2,283+0,403⋅1,027+0,01⋅1,256+0,018⋅4,566+0,035⋅0,26)=1,245⋅10-3год;
- показатели ремонтных отключений определяются путем разбиения последовательных элементов блок-схемы на ремонтируемые группы:
а) элементы 1…5 образуют 3 ремонтируемых группы с показателями
ωргр1=ωр1=ωр5=0,31год;
τргр1=τр1=3,425⋅10-3год;
ωргр2=ωр2=2,11год;
τргр2=τр2=1,712⋅10-3год;
ωргр3=ωр4=0,251год;
τргр3=τр4=3,196⋅10-3год;
б) по формулам (3) и (4) определяются числовые характеристики плановых ремонтов для эквивалентных элементов 21 и 22:
ω21р=ω22р=j=13ωргрj=0,3+2,1+0,25=2,651год;
T21р=T22р=1ω21pj=13ωргрjτргрj=12,65(0,3⋅3,425+2,1⋅1,712+0,25⋅3,196)⋅10-3=2,056⋅10-3год;
- средняя частота отключений из-за отказов шин ГПП или из-за развития отказов со стороны присоединений находится по формуле (3), а соответствующее время восстановления по формуле (4):
ω23=ω24=ωIn=mInωя+ωшIq=11⋅0,12+0,05⋅0,18=0,1771год;
TIn=TIIn=1ωInmIωяTя+ωшITшI=10,17714⋅0,012⋅0,11+0,05⋅0,46⋅10-3=0,234⋅10-3год;
3
. Определяются числовые показатели надёжности первого расчётного участка, включающего шины ГПП. Этому участку соответствует топологическая схема с двумя секциями шин и взаимным автоматическим резервированием.
Показатели полных отключений.
Предварительно вычисляются вспомогательные показатели:
ωIa=ωIIa=ω21a+ωIn=0,526+0,177=0,7031год;
ωIaр=ωIIaр=ω21a+ωIn+ω21р=0,526+0,177+2,65=3,3531год;
ω21aр=ω22aр=ω21a+ω21р=0,526+2,65=3,1761год;
ω21aр+IIa=ωIa+22р=ωIIaω21pT21p=0,703⋅2,65⋅2,056⋅10-3=3,83⋅10-31год;
TIa=TIIa=1ωIaω21aT21a+ωInTIn=10,7030,526⋅1,245+0,177⋅0,234⋅10-3==0,99⋅10-31год;
TIap=TIIap=1ωIapωIaTIa+ω21pT21p=13,3530,703⋅0,99+2,65⋅2,056⋅10-3=1,832⋅10-3год;
T21aр=T22aр=1ω21aрω21aT21a+ω21pT21p=13,1760,526⋅1,245+2,65⋅2,056⋅10-3=1,922⋅10-3год;
T21aр+IIa=Tia+22р=T21pT21pTIIa+TIInT22a(T21p+T22a)(T21p+TIIn)==2,056⋅10-32,056⋅0,99+0,234⋅1,245(2,056+1,245)(2,056+0,234)=0,633⋅10-3год;
TIa+IIa=TIaTIIaTIa+TIIa=0,99⋅0,990,99+0,99⋅10-3=0,495год;
TIn+21ap=TIIn+22ap=TIn=0,234⋅10-3год;
ωIa+IIa=ωIaωIIa(TIa+TIIa)=0,7032(0,99+0,99)⋅10-3=0,979⋅10-31год;
ωIт+21ap=ωIIn+22ap=ωInω21apT21ap=0,177⋅3,176⋅1,922⋅10-3==1,08⋅10-31год;
В результате находим средний параметр потока полных отключений ГПП и соответствующее среднее время восстановления:
ω'I+II=ωIaωIIapTIIap+ωIIaωIapTIap+ωInω21apT21ap+ωIInω22apT22ap+ωun1+un2+(ωIn+ωIn)Pлож==0,703⋅3,353⋅1,832⋅10-3⋅2+0,703⋅3,353⋅1,992⋅10-3⋅2+0,177⋅2⋅0,04=0,0181год;
T'I+II=1ω'I+II&ω21p+IIaT21p+IIa+ωIa+22pTIa+22p+ωIn+21apTIn+21ap+ωIIn+22apTIIn+22ap+&+ωIa+IIaTIa+IIa+ωun1+un2Tun1+un2+(ωInTIn+ωIInTIIn)Pлож==10,018⋅&3,83⋅10-3⋅0,633⋅2+1,08⋅10-3⋅0,234⋅2+&+0,979⋅10-3⋅0,495+0,177⋅0,234⋅2⋅0,04⋅10-3=0,324⋅10-3год;
Индивидуальные показатели частичных отключений:
ω'I=ω'II=ω21aq+ωIn=0,526⋅0,18+0,177=0,2721год;
T'I=T'II=1ω'Iω21aqTруч+ωInTIn==10,272⋅0,526⋅0,18⋅0,04+0,177⋅0,234⋅10-3=0,166⋅10-3год;
4. Производится 2-й этап свертывания блок-схемы (рис. 2) путем объединения последовательных элементов на участке от шин РУ-1. Как и на первом участке, питающие линии состоят из однотипных элементов с равными числовыми характеристиками надёжности.
Показатели аварийных отключений элементов 25 и 26 определяются с учетом того, что источник питания характеризуется индивидуальными показателями надёжности шин ГПП:
ω25a=ω26a=ω'I+i=1315ωia=0,272+0,035+0,121+0,006=0,4341год;
T25a=T26a=1ω25aω'IT'I+i=1315ωiaTia==10,434⋅0,272⋅0,166+0,035⋅0,26+0,121⋅0,34+0,006⋅0,68⋅10-3=0,229⋅10-3год;
Элементы 13, 14, 15 (16, 17, 18) образуют 2 ремонтируемые группы: 1-я включает элемент 13 (16), 2-я – элемент 14 (17):
Характеристики плановых ремонтов для эквивалентных элементов:
ω25p=ω26p=j=12ωргрj=0,3+1=1,31год;
T25p=T26p=1ω25pj=12ωргрjTргрj=11,3⋅0,3⋅0,91+1⋅0,91⋅10-3==0,91⋅10-3год;
Показатели, характеризующие отключения шин РУ-1 из-за их отказов или из-за развития отказов со стороны присоединений
ω27=ω28=ωIIIn=ωIVn=mIIIωя+ωшIIIq=5⋅0,012+0,05⋅0,18=0,0691год;
T27=T28=TIIIn=TIVn=1ωIII(mIIIωяTя+ωшIIITшIII)==10,069(5⋅0,012⋅0,11+0,05⋅0,46)⋅10-3=0,429⋅10-3год;
Элемент 15 (18) – разъединитель 6 кВ в ремонтируемые группы не включен, так как его профилактическое обслуживание проводится одновременно с ремонтом шин 6 кВ.
5
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
