ВЕРОЯТНОСТЬ ОТКАЗА ЭЛЕГАЗОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА ОРУ-110 кВ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

THE PROBABILITY OF FAILURE OF THE GAS SWITCH ON THE 110 kV OS THERMAL POWER PLANT

Valery Bogomolets

student, Department of Electric power and electrical engineering, Togliatti State University,

Russia, Togliatti

Darya Bogomolets

student, Department of Electric power and electrical engineering, Togliatti State University,

Russia, Togliatti

АННОТАЦИЯ

Элегазовые выключатели – один из наиболее новых видов высоковольтных выключателей, которые пользуются популярностью и сейчас.

ABSTRACT

Gas-operated circuit breakers are one of the newest types of high-voltage circuit breakers that are still popular today.

Ключевые слова: элегазовый, выключатель, высоковольтный.

Keywords: gas-operated, gas, high-voltage.

Элегазовые выключатели – один из наиболее новых видов высоковольтных выключателей, которые применяются как на подстанциях и переключательных пунктах, так и на распределительных устройствах электростанций.

ТЭЦ Волжского автозавода имеет опыт эксплуатации таких выключателей на открытом распределительном устройстве класса напряжения 110 кВ. По наблюдениям в эксплуатации замечено, что элегазовые выключатели обладают большей надежностью, чем воздушные [1].

По известным данным, вероятность отказа воздушного выключателя, находящегося в эксплуатации на ОРУ-110 кВ ТЭЦ Волжского автозавода, составляет 8 %. Такой большой процент обусловлен тем, что ВВ имеют как более сложную конструкцию и более продолжительный ремонт, так и зависимость от вспомогательного оборудования, такого как воздухопроводы и компрессорная техника, которые также имеют свои отказы.

С целью определения вероятности отказа элегазового выключателя выполним вероятностный расчет по известной методике [2]. Для этого нам необходимо, во-первых, выбрать участок ОРУ-110 кВ с элегазовым выключателем, так как определить вероятность отказа всех элегазовых выключателей в одной работе – задача затруднительная; во-вторых, задать статистические эксплуатационные данные.

Рассмотрим элегазовый выключатель на отходящей линии от ОРУ-110 кВ электростанции.

Вероятность отказа, рассматриваемого нами элегазового выключателя будет определяться выражением (1):

,                           (1)

где  – частота отказов выключателя в статическом состоянии;

 – время восстановления выключателя, с;

 – относительная частота отказов при автоматическом отключении поврежденных элементов схемы;

 – показатель наличия АПВ в схеме выключателя;

 – относительная частота неуспешных действий АПВ;

 – параметр потока отказов присоединенного к выключателю элемента схемы;

 – относительная частота отказов выключателя при оперативных переключениях;

 – годовое число оперативных переключений в схеме выключателя;

 – время оперативных переключений в схеме выключателя.

Относительная частота отказов выключателей при оперативных переключениях определяется формулой (2):

,                                                                       (2)

где  – число отказов при выполнении операций выключателем;

 – общее число операций.

Относительная частота отказов при автоматическом отключении поврежденных элементов определяется выражением (3):

,                                                                         (3)

где  – число отказов выключателя при автоматическом отключении поврежденных элементов;

 – общее число автоматических отключений поврежденных элементов.

Для расчета требуются статистические данные об элегазовых выключателях, находящихся в эксплуатации. В таблице 1 приведены статистические эксплуатационные данные об элегазовом выключателе ВГТ-УЭТМ-110, находящемся в эксплуатации на ОРУ-110 кВ ТЭЦ Волжского автозавода.

Таблица 1.

Статистические эксплуатационные данные элегазового выключателя

Теперь по формулам (2) и (3) определим относительные частоты отказов:

И теперь можно определить вероятность отказа элегазового выключателя на ОРУ-110 кВ с помощью выражения (1):

Таким образом, вероятность отключения элегазового выключателя составляет 1,8–2 %. Такой результат говорит в пользу элегазовых выключателей, так как вероятность его отказа составляет всего 2 % против 8 % у воздушного выключателя. Соответственно, чем больше выключателей такого рода на распределительном устройстве, тем больше надежность работы всего распределительного устройства.

Список литературы:

1. Анализ статистики отказов выключателей 110 КВ Пензенской энергосистемы / Н.Н. Денисова, Ю.А. Шатова, В.Я. Горячев, К.Я. Умяров // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». – 2015. – Т. 2. – С. 97–100.
2. Меликов А.В. Теория надежности элементов электротехнических комплексов и систем электроснабжения : учеб. пособие / А.В. Меликов; ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ. – Волгоград : Волгоградский государственный аграрный университет, 2019. – 96 с.