ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СТАВРОПОЛЬСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Данченко Игорь Васильевич

ОБОСНОВАНИЕ ТОПОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ СЕЛЬСКИХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, ПОВЫШАЮЩЕЙ НАДЕЖНОСТЬ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Специальность 05.20.02 – «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

к.т.н., доцент Воротников И.Н.

Ставрополь – Содержание Введение………………………………………………………………………….......

1. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ…………… …............ 1.1 Анализ основных показателей надежности и выбор критерия ее оценки применительно к электроснабжению сельскохозяйственных потребителей………………………………………………………...… …… 1.2.Анализ существующих методов оценки надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.…… ……... 1.3. Существующие исследования по надежности электроснабжения предприятий АПК…………………………………………………..…...…. 1.4. Выводы и задачи исследований……………………….………...…..

2.РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ

РАДИАЛЬНОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ……………………… 2.1 Надежность радиальной схемы распределительной сети без секционирования и резервирования ……………………………… …..… 2.2. Надежность радиальной схемы распределительной сети с секционированием…………..…………………………………………..….……... 2.3. Надежность радиальной схемы распределительной сети с секционированием и резервированием…………….…………………………….. 2.4 Выводы…………………………………………………………………...

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ

НЕДООТПУСКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И СОПОСТАВЛЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ДАННЫХ……………………………..……………...………………………. 3.1 Расчет надежности электроснабжения потребителя………...…...... 3.2 Методика расчета недоотпуска электроэнергии из -за перерывов в электроснабжении…………………………………… ……... 3.3 Выводы……………………………………………………….………...…

4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ НЕДООТПУСКА

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРЕДЛАГАЕМЫХ МОДЕРНИЗАЦИЙ…………………………….….…. 4.1 Повышение надежности радиальной схемы электроснабжения путем ее распараллеливания…….…………………………………..….… 4.2 Анализ влияния распараллеливания радиальной распределительной сети на объем недоотпуска электроэнергии.....… 4.3 Экономическое обоснование целесообразности модернизации сельскохозяйственной распределительной сети ……………….… …… 4.4 Выводы………..…………………………………………………..……. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ…………….…………………………………………... ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………… Приложение Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Эффективное функционирования объектов агропромышленного комплекса, возможно только при надежной системе электроснабжения. Основной принцип их построения я вляется использование распределительной электрической сети, находящейся чаще всего на балансе муниципального предприятия электр ических сетей (ПЭС).

Анализ литературных источников доказывает сохранение показателей надежности сельских электрических сетей на низком уровне. Наибольшая частота отказов приходится на зимний период года, что связано с ростом в этот период гололедно-ветровых нагрузок и увеличением числа обрывов проводов распределительных линий. Продолжительность восстановления в электроснабжении сельскохозяйственных потребителей еще более возрастает и не отвечает нормативным требованиям его надежности.

показатели работы оборудования. В качестве количественной меры экономической оценки используется такой показатель как стоимость перерывов в электроснабжении. В системе электроснабжения энергоснабжающей организации, так и со стороны конкретного потребителя. Многие ученые рассматривали эту проблему, например, Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Хорольский В.Я., Таранов М.А., Оськин С.В. и т.д. Известны также работы в области надежности и оптимизации электрических сетей, Горбунова Н. Р., Клочкова А. Н., Солодухина А. М., Лопатина Е. И., Трофимова С. Н., Юндина М.А. и др. Тем не менее, до настоящего времени не найден универсальный подход, не разработаны конкретных сельскохозяйственных потребителей.

Таким образом, сложилась проблемная ситуация: несмотря на надежности электроснабжения сельских потребителей, уровень надежности сохраняется на низком уровне, что связано с одной стороны с экономической ситуацией на селе, а с другой - не повышению надежности.

Научная гипотеза. Повысить надежность сельских сетей можно путем обоснования, адаптированного сельским условиям, способа на основе секционирования, что позволит снизить ущербы от перерывов в электроснабжении.

Цель работы. Обосновать топологию построения сельских электроснабжения потребителей для сокращения ущербов от перерывов подачи электроэнергии.

Задачи исследований.

1.Разработать математические модели надежности радиальных распределительных сетей электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.

2.Количественно оценить степень повышения надежности электроснабжения для произвольного количества узлов нагрузки от применения секционирования основного питающего фидер а.

3.Получить зависимости, связывающие показатели надежности с недотпуском электроэнергии потребителю.

4. Сопоставить теоретически рассчитанные данные по времени перерывов с фактическими для конкретного предприятия.

5. Определить пути повышения надежности электроснабжения сельских предприятий.

рациональную величину капитальных вложений, напра вленных на модернизацию электрических сетей.

надежности распределительной сети сельскохозяйственного электроснабжения.

Объект исследований – радиальная распределительная сеть сельскохозяйственного назначения.

Научная новизна.

1.Разработаны математические модели надежности радиальной распределительной сети для различных вариантов ее построе ния, электроснабжения для произвольного узла нагрузки.

2. Введено понятие интегральной вероятности бесперебойного электроснабжения, что позволяет количественно оценить средний выигрыш в надежности для произвольного количества узлов нагрузки от применения секционирования основного питающего фидера.

перерывов электроснабжения конкретного потребителя для различных вариантов построения радиальной схемы распределительной се ти, что дает возможность рассчитывать такие перерывы для большинства случаев построения сельских сетей.

4. Предложен путь повышения надежности электроснабжения построение такой топологии распределительной сети, при к оторой эквивалентное число узлов нагрузки (N э ) было бы меньше их общего