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

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.

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

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.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 23875 — 88. Качество электрической энергии. Термины и определения.
2. ГОСТ 13109 - 87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения.
3. Абрамович Б. Н.,Надежность систем электроснабжения. Учебное. пособие. М, МГУ, 1997
4. Анищенко В. А.,Надежность систем электроснабжения. М., Энергия, 1996
5. Блок В. М. Электрические сети и системы: Учебное пособие для электроэнергетических специальностей вузов. - М.: Высш. школа, 1986
6. Боровиков В. А., Косарев В. И., Ходот Г А. Электрические сети энергетических систем. — М.: Энергия, 1977
7. Ведомственные нормы технологического проектирования. Электроснабжение устройств СЦБ и электросвязи / ВНТП/МПС-84 «Электроснабжение». М.: Транспорт, 1986
8. Ветровые и гололедные нагрузки на линии электропередачи и надежность электроснабжения. Тр. ин-та. Всесоюз. гос. проект.-изыскат. и НИИ "Энергосетьпроект", 1981
9. Воропай Н. И.,Надежность систем электроснабжения. конспект лекций.Изд-во СПБГУТ, 2002
10. Дмитриев В. Р., Смирнова В. И. Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. М.: Транспорт, 1983
11. Долецкая Л.И.,Расчет показателей надежности систем электроснабжения. Учеб. пособие. М., Высшая школа, 1988
12. Зотов В. И. Надежность электроснабжения. М, Энергия, 1989
13. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения СЦБ (ЦЭ-4430). 1998
14. Кадомская К.П. Лавров Ю.А., Рейхердт А.А. Перенапряжения в электрических сетях различного назначения и защита от них.-Новосибирск. Изд-во НГТУ,2004
15. Караев Р. И., Волобринский С. Д., Ковалев И. Н. Электрические сети и энергосистемы. –М., Транспорт, 1988
16. Киреева Э. А. Микропроцессорные устройства, повышающие надежность работы защиты и автоматики. Белгород, изд-во БГТУ, 2001
17. Конюхова Е. А., Киреева Э.А.Надежность электроснабжения промышленных предприятий. Прил. к журн. "Энергетик", 2001
18. Кузнецов Н.Е. Компенсация реактивной мощности, надежность электроснабжения и качество электроэнергии Темат. обзор. ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. нефтеперераб. и нефтехим. пром-сти, 1986
19. Ленев Л.Н. Исследование влияния средств организации эксплуатации электрических сетей на надежность электроснабжения. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к. э. н., 1981
20. Мельников Н А. Электрические системы и сети. - М.: Энергия, 1975
21. Новые средства передачи электроэнергии в энергосистемах / Под ред. Г. Н. Александрова. - Л.: ЛГУ, 1987
22. Папков Б.В. Надежность и эффективность электроснабжения. Учеб. пособие. Нижегор. гос. техн. ун-т, 1996
23. Плащанский Л.А. Надежность и управление качеством электроснабжения. Моск. горн. ин-т- 1985
24. Слободкин А. Х. Некоторые пути повышения эффективности защитного отключения в сети 380/220 В с заземленной нейтралью // Промышленная энергетика. 1995. № 4
25. Слободкин А. Х. О концепции электробезопасности в сетях 380/220 В с заземленной нейтралью и некоторых путях ее реализации // Промышленная энергетика. 1998. № 4
26. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985
27. Степкина Ю. В. Влияние отказов защитно-коммутационной аппаратуры на надежность систем электроснабжения предприятий промышленного комплекса. автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук., 2006
28. Фокин Ю.А. Методика оценки параметрической надежности систем электроснабжения. М., Энергия, 1987
29. Шеметов А. Н. Надежность электроснабжения. М, изд-во МГПИ, 2011
30. Электрические системы. Т 2 / Под ред. В. А. Веникова. - М.: Высш. школа, 1971
31. Электротехнический справочник: Том III, книга первая, «Производство, передача и распределение электрической энергии» / Под ред. В. Г. Герасимова. - М.: Энергоиздат, 1982