Что представляют собой скрытый и явный резерв мощности? Что такое станционная, электросетевая, теплосетевая, системная авария? Как оценивается надежность оборудования?

Оборудование энергоблока в обычном режиме работает с неполной своей мощностью, т.е. имеет скрытый резерв мощности. Этот резерв также можно называть вращающимся, горячим, оперативным, мобильным.

Наряду с этим, на станции или в энергосистеме должен иметься на случай аварии дополнительный резерв мощности в виде отдельных агрегатов, которые в данный момент не работают, но находятся в работоспособном (исправном) состоянии. Такой аварийный резерв мощности называют явным (или холодным).

Требуется также ремонтный резерв, если нет возможности провести плановый ремонт оборудования в периоды спада нагрузок, например, летом. Турбины обычно проходят ремонт каждый год, котлы – один раз в 2-3 года, а вспомогательное оборудование ремонтируется одновременно с соответствующим основным.

Нарушение работоспособности агрегата называется отказом. Все отказы в работе классифицируются (в зависимости от характера нарушения и его последствий) как аварии, отказы первой степени, отказы второй степени и т.д.

Аварии делятся на станционные, электросетевые, теплосетевые и системные. Первые три вида связаны с неисправным состоянием оборудования самой станции, электрических или тепловых сетей соответственно.

Наибольшую опасность для теплоэнергетики представляют системные аварии (в энергосистеме в целом), приводящие к лавинообразному отключению турбоагрегатов из-за падения частоты сети вследствие того, что генерируемая мощность ниже электрической нагрузки.

Стремительность развития такой аварии вызвана тем, что аварийное отключение какого-либо агрегата из-за низкой частоты сети еще больше уменьшает эту частоту по сравнению с нормативной (50 Гц), а это приводит к быстрому массовому выходу из работы следующих энергоблоков.

Для предотвращения системных аварий предусматривается автоматическая частотная разгрузка, т.е. отключение некоторых потребителей при падении частоты сети ниже допустимой. Одновременно по указанию диспетчера энергосистемы увеличивается рабочая мощность электростанций.

Надежность оборудования за какой-то период времени, чаще всего за календарный год, количественно характеризуется коэффициентом готовности (или надежности). Этот коэффициент равен доле времени в году, в течение которого агрегат или энергоблок находится в работоспособном (исправном) состоянии, т. е. или работает, или остановлен, но готов к работе.

Напротив, коэффициент аварийности – это доля времени в году, когда оборудование неисправно.

Для определения необходимого резерва мощности нужно оценить коэффициенты готовности или аварийности вновь вводимых в эксплуатацию агрегатов еще до их пуска. В этом случае надежность, например, турбин оценивается на основании статистической обработки многолетних данных о работе таких же или подобных (если турбина является головной в своей серии) агрегатов на различных станциях. При этом учитывается схожесть таких условий как качество водоподготовки, характер нагрузки и т.д.