Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие электроэнергетических систем (ЗЭС) сопровождается ростом уровней токов короткого замыкания (КЗ). Одновременно повышаются требования к электроэнергетическому оборудованию электроустановок. Возникает проблема координации параметров электрооборудования с существующими и ожидаемыми уровнями токов КЗ. Для решения этой проблемы в условиях эксплуатации ЗЭС используют различные методы и средства ограничения токов КЗ, модернизирует оборудование с целью получения более высоких параметров, а также заменяют электрооборудование, параметры которого не соответствуют существующим требованиям. Последнее требует значительных затрат материальных ресурсов и детального анализа реальных условий работы электрооборудования. Проблема осложняется тем, что в ЗЭС имеется значительное количество оборудования с выработанным сроком службы или значительным износом, а промышленность не обеспечивает потребности ЗЭС в оборудовании необходимых параметров.
С накоплением опыта_ эксплуатации ЗЭС совершенствуются методы расчета различных режимов работы электрооборудования, в частности, режима КЗ. Необходимость детального исследования последнего подтверждается тем, что до 40 % причин нарушения режима ЗЭС связано с КЗ. Короткие замыкания имеют вероятностный характер и поэтому могут описываться совокупностью вероятностных характеристик. В настоящее время электрооборудование ЗЭС выбирают по расчетным условиям, которые исходят из наиболее тяжелых условий КЗ, но вероятность тяжести должным образом не определена. Возникает необходимость правильно оценить и определить область применения вероятностных характеристик токов КЗ.
Необходимость проведения исследований в области целесообразных значений тока КЗ и определении расчетных значений тока КЗ с учетом вероятности возникновения тяжелых условий КЗ была наглядно показана И. А. Сыромятниковым. Вероятностный подход при расчетах тока КЗ разрабатывали В. Г. Алексеев, А. А. Глазунов, Ь Н. Львов, ЕЗ. Манусов, С. М. Моисеев, 3. Е Шдгорный, Ford G. 1., El-Kady М. A., Kowalski Z., Nartowski Z. и другие.
Цель работы. Получение и анализ вероятностных характеристик токов КЗ, законов их изменения. Разработка рекомендаций по использованию вероятностных характеристик в проектной практике.
Методика проведения исследования. Ддя разработки вероятностных характеристик КЗ использовался метод исследования статистического материала энергосистемы. Обработка информации о вероятностных характеристиках осуществлялась на основе методов теории вероятностей
- 4 -и матаматінеской статистики, корреляционного и регрессионного анализов. Расчеты проводились с использованием ЗЕМ типа ЕС-1045 и IBM PC.
Научная новизна:
-
Показана целесообразность использования вероятностных характеристик КЗ в различных электротехнических расчетах.
-
Определен представительный состав вероятностных характеристик КЗ и определены характеризующие их законы распределения. Выявлена динамика изменения законов распределения отдельных вероятностных характеристик.
-
исследовано состояние вопроса о получении и обработке информации о КЗ и токах КЗ в энергосистемах. Определены существующие и потенциальные потребители информации о КЗ и объем необходимых для них сведений. Предложена структурная схема сбора и обработки информации о КЗ.
-
Исследована возможность применения вероятностных характеристик КЗ при расчетах остаточного ресурса выключателей и оценке риска от КЗ. Разработаны методики расчета'остаточного ресурса выключателей и риска от КЗ с использованием вероятностных характеристик КЗ.
Достоверность полученных результатов подтверждается данными эксплуатации электроустановок и хорошим согласием полученных результатов с данными других исследований.
Практическая ценность. Разработанные вероятностные характеристики КЗ могут быть использованы при решении проектных и некоторых эксплуатационных вопросов, связанных с технико-экономическими характеристиками электроустановок и при разработке нормативно-технических документов. Они позволяют более полно использовать расчетные параметры оборудования и выявлять его скрытые возможности. Учет фактора риска позволит более полно учесть условия эксплуатации электрооборудования и ведет к более обоснованным решениям вопросов, связанных с реконструкцией или заменой оборудования. Разработанная методика расчета остаточного ресурса выключателей с использованием вероятностных характеристик КЗ позволяет оценивать ресурс при проектировании и в случае неполных данных эксплуатации.
Апробация работы. Основные положения'и результаты работы докладывались и обсуждались на: Второй школе молодых ученых и специалистов МЭИ (сентябрь 1986), Конференции молодых ученых и специалистов изи (апрель 1987), Всесоюзном научном семинаре "Кибернетика электроэнергетических систем" (май 1990, Челябинск), Всесоюзном постоянно действующем семинаре "Электрическая часть электростан-ций"(май 1990, МЭИ), на семинаре повышения квалификации главных инженеров электростанций, предприятий ЦПОЭИЭ ЮСЭНЕРГО (апрель 1991),
n . 5 і
Всесоюзной семинаре по проблеме "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики" (май 1992, Суздаль).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ и разработаны разделы 10 научно-исследовательских отчетов (исполнитель работы).
Структура и объем работа Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 223 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 53 таблицы, список использованных ' источников из 132 наименований.
