Оценка надежности и управление рисками технологических нарушений на воздушных линиях электропередачи

• Автор: Складчиков, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Оглавление

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
1.1. Актуальность задачи
1.2. Состояние вопроса оценки надежности систем электроснабжения
1.3. Методология оценки надежности
1.4. Методология расследования технологических нарушений на В Л
1.5. Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ВЕРОЯТНОСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УРОВНЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ГОТОВНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
2.1. Показатели надёжности В Л
2.2. Статистическая обработка данных по эксплуатации В Л
2.3. Прогнозирование эксплуатационного ресурса и количественных показателей надежности В Л
2.4. Моделирование уровней эксплуатационной готовности с использованием Марковских случайных процессов
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВЕ СВОЙСТВ ИХ КОНСТРУКЦИИ
3.1. Классификация элементов воздушной линии электропередачи как сложной технической системы
3.2. Методика формирования структурных схем и математических моделей воздушных линий электропередачи
3.3. Оценка параметров постулируемых законов распределения постепенных отказов деталей в процессе эксплуатации

3.4. Методика определения рациональных уровней надежности элементов ВЛ при различных законах их распределения
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И МЕТОДОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕКИХ НАРУШЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ И СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Формирование системы управления рисками технологических нарушений на ВЛ
4.2. Анализ и оценка рисков в ЭЭС
4.3. Обобщенные показатели РТН в ЭЭС
4.4. Расчет рисков технологических нарушений ЭЭС
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Документы о внедрении результатов диссертационной работы в практику эксплуатации и оперативного управления ВЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Документы о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Монтажная схема опоры ВЛ типа ПБ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Повышение надежности и качества электроснабжения узлов нагрузки (отдельных потребителей или их групп) и устойчивость передачи мощностей из частей энергосистем с избытком электрических мощностей в части с дефицитом в значительной мере связано с техническим состоянием и условиями эксплуатации воздушных линий электропередачи (ВЛ).
Связь между эксплуатацией ВЛ и внешней средой носит стохастический характер и можно говорить лишь о вероятности полного достижения назначения ВЛ - передачи электроэнергии потребителю. Поэтому надежность работы энергосистемы всегда включает также понятие отказа (технологического нарушения). Снижение надежности ВЛ дает потери выходного эффекта их работы, на практике - недоотпуск электроэнергии потребителям или нарушение устойчивости функционирования энергосистемы, приводящее к делению энергосистем на части и возникновению асинхронного хода или перегрузке по току шунтирующих ВЛ.
К воздействиям, негативно влияющим на ВЛ, относятся - атмосферные и стихийные воздействия, воздействия флоры и фауны, воздействия связанные с деятельностью человека, а также взаимовоздействия (в т.ч. электромагнитные) связанные с отказами самих ВЛ.
В условиях недостаточного притока инвестиционных средств в поддержание основных фондов обеспечение надежности действующих ВЛ стало ключевой проблемой современной электроэнергетики.
По данным на 2010 г. общая протяженность В Л 35 - 500 кВ в ОЭС СВ составляет 71217км., физический износ которых составляет 40%. Удельная повреждаемость ВЛ с большим сроком эксплуатации существенно возрастает.
Задача повышения надежности работы ВЛ является средством достижения стратегической цели инновационной и научно-технической политики в энергетике - поддержание энергетической безопасности страны,

Причинами (таблица 1.8) и сопутствующими обстоятельствами (рис. 1.15) данных технологических нарушений являлись:
Таблица 1.8.
Скорость ветра выше расчетной 25,32 %
Атмосферные перенапряжения 16,55 %
Причина не установлена 15,4 %
Коррозия 11,22%
Недостатки эксплуатации и ремонта 9,78 %
Перегрузка токами КЗ 6,19 %
Естественный износ, старение 4,6 %
Пляска и вибрация проводов 4,46 %
Недостатки монтажа и строительства 3,17 %
Нарушение требований ПБ 2,01 %
Дефект конструкции и изготовления 1,29%
Атмосфер-

воздействия
Рис. 1.15. Диаграмма сопутствующих обстоятельств технологическим нарушениям на линейной арматуре.
При верховых ревизиях следует тщательно осматривать детали арматуры и принимать меры к замене дефектной. Большие повреждения может вызвать неправильное применение деталей арматуры. Бывают случаи некачественного изготовления арматуры, которые обнаруживаются при верховых ревизиях в процессе эксплуатации.
Пляска является одной из наиболее опасных разновидностей колебаний для арматуры. Анализ случаев пляски проводов на ВЛ 35-750 кВ показывает, что до 90% случаев пляски приводят к нарушению режима работы ВЛ или к
повреждению их элементов, причем только в 30% случаев нарушения огра-