Отказы в электроэнергетических системах

Электроэнергетические системы в целом обладают известным запасомживучести и при отдельных возмущениях не уязвимы за счет избыточности ихструктуры и возможностей системы управления как автоматического, так иручного. Однако при определенных отказах группы элементов и внешнихвоздействиях эта избыточность не обеспечивает ни требуемого уровняфункционирования, ни безопасности.

Отказы функционирования элементов системы различаются по своему виду, например, разрыв цепи, короткое замыкание, отказ срабатывания. К одновременному отключению многих элементов электрической сети электроэнергетической системы могут привести следующие группы событий:

1. отказы вспомогательного оборудования и систем станций и подстанций (электроснабжение собственных нужд, системы оперативного тока, охлаждения и т.д.);

2. отказы систем управления, защиты и автоматики;

3. ошибки оперативного и обслуживающего персонала;

4. внешние воздействия (взрывы, ураганы, землетрясения);

5. пожары в помещениях электроустановок и кабельных тоннелях.

Отказы общей причины, т.е. отказы множества элементов, вызванные одной причиной, следующие:

− одновременное длительное отключение ряда элементов одной цепи электропередачи или узла системы;

− одновременное длительное отключение двух и более параллельных цепей межсистемных связей или системообразующих линий;

− полное погашение распределительного устройства (РУ) подстанций или станций.

Последствиями отказов общей причины являются повреждение большогочисла единиц оборудования; перерыв электроснабжения потребителей;непосредственная угроза жизни персонала и населения окружающего района.

Предупреждение отказов общей причины обычно осуществляется либо настадии проектирования, либо во время профилактических мероприятий путеманализа обстоятельств возникновения этих отказов.

Цепочечный характер могут носить аварии не только вэлектроэнергетической системе, но и на станциях и подстанциях. Общее числоцепочечных аварий в год составляет несколько десятков. В числе причинцепочечных аварий: неправильные действия персонала; отказы устройстврелейной защиты и автоматики; отказы выключателей; воздействие природных

сил; отказы элементов в расчетных условиях; отключение шин; отключениегенераторов; отключение трансформаторов; отказы функционирования из-заповреждений.

Чаще всего первопричиной аварии является совместное действие двух-трех факторов, а в некоторых случаях шести-семи, и, как правило, те жефакторы выступают в качестве причин развития аварий. Анализ этих причин позволяет наметить основные мероприятия по повышению живучести ЭЭС:

− уменьшение объема профилактического обслуживания с целью снижения вероятности отказов из-за ошибок персонала;

− внедрение комплекса самонастраивающихся устройств релейнойзащиты и автоматики на новой элементной базе с целью уменьшения числа неправильных действий и отказов срабатывания;

− повышение безотказности коммутационной аппаратуры за счет внедрения элегазовых выключателей;

− своевременный ввод линий системообразующей сети ЭЭС;

− внедрение систем технической диагностики и контроля для генераторов, трансформаторов, линий и выключателей.