第一節(jié)電力系統(tǒng)的備用容量及其分布第二節(jié)電力系統(tǒng)可靠性管理片14

第五章電力系統(tǒng)備用及可靠性管理

編輯ppt第一節(jié)電力系統(tǒng)的備用容量及其分布一、意義及分類1.

意義電力系統(tǒng)需要備用容量的原因：由于電力工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)用戶用電的不均衡性所決定的。要保證電力系統(tǒng)平安、可靠、連續(xù)地發(fā)供電。裝機(jī)要求：在電源安排時(shí)，所配置電源的裝機(jī)容量必須大于最大負(fù)荷的要求，兩者的差額稱為備用容量。編輯ppt2.分類：按設(shè)置備用容量的任務(wù)，分為下述3種備用。(1)為補(bǔ)償電力系統(tǒng)負(fù)荷的突然變動(dòng)，保證系統(tǒng)的正常周波的負(fù)荷備用(2)保證電力系統(tǒng)正常設(shè)備檢修的檢修備用(3)替代發(fā)生事故的機(jī)組，承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷的事故備用。電力系統(tǒng)的備用率

式中，K—電力系統(tǒng)的備用率；Ny—電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量(kW);Pm—電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷(kW)。編輯ppt二、周波和負(fù)荷備用周波備用：電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，用戶用電設(shè)備經(jīng)常的投入或切除負(fù)荷備用：負(fù)擔(dān)—天內(nèi)方案外的負(fù)荷增加。〔一〕周波和負(fù)荷備用容量確實(shí)定：應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)容量的大小，以及系統(tǒng)內(nèi)電力用戶的性質(zhì)和組成情況來(lái)確定。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中一般取系統(tǒng)最大負(fù)荷的3％一5％。編輯ppt〔二〕周波和負(fù)荷備用容量在各種電源中的分配：周波和負(fù)荷備用可以在一年中不同的季節(jié)內(nèi)，和一晝夜中不同的時(shí)間內(nèi)由不同的發(fā)電廠來(lái)?yè)?dān)任。一般系統(tǒng)都由水電廠來(lái)?yè)?dān)負(fù)周波和負(fù)荷備用。原因：水電廠的水輪機(jī)組應(yīng)變能力較強(qiáng)，能較好的適應(yīng)負(fù)荷的變化，能量損失小，而且水輪機(jī)的最大效率是在機(jī)組額定容量的70％～90％。在豐水期可以用這局部容量來(lái)發(fā)電，以節(jié)約燃料。由火電廠擔(dān)任周波和負(fù)荷備用時(shí)，那么要有熱備用機(jī)組。〔三〕周波和負(fù)荷備用只需有容量備用，不需要能量備用。編輯ppt在系統(tǒng)中設(shè)置一定數(shù)量的備用容量，以替代事故停機(jī)時(shí)的發(fā)電設(shè)備，這局部備用容量稱事故備用。因?yàn)槭鹿蕚溆萌萘恳娲鹿蕶C(jī)組的運(yùn)行，因此，事故備用除需要容量備用外，還必須有相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)藏。〔一〕

影響事故備用容量的因數(shù)片7〔二〕事故備用容量確實(shí)定方法片8〔三〕系統(tǒng)事故備用容量在各種電源間的分配片9三、事故備用四、檢修備用片10編輯ppt〔1〕系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘亢蛦螜C(jī)容量；根據(jù)大型機(jī)組事故次數(shù)統(tǒng)計(jì)，單機(jī)事故占75％，兩機(jī)以上同時(shí)事故20％；全場(chǎng)事故只占5％，可見(jiàn)單機(jī)故障最大。因此，系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘吭酱螅瑱C(jī)組臺(tái)數(shù)越多，事故備用容量越大。事故備用容量必須等于或大于系統(tǒng)中最大機(jī)組的容量。〔2〕運(yùn)行人員的技術(shù)水平；〔3〕

系統(tǒng)中機(jī)組的使用年限，及新舊機(jī)組的比例；〔4〕設(shè)備檢修的質(zhì)量。片6〔一〕影響事故備用容量的因素編輯ppt(二)事故備用容量確實(shí)定方法1.經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法事故備用容量大致為系統(tǒng)最大負(fù)荷的7％～10％。2.經(jīng)濟(jì)比較法估算出用戶因系統(tǒng)事故停電所造成的損失，和安裝事故備用容量的費(fèi)用，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，確定出經(jīng)濟(jì)而有利的事故備用容量。3.用概率理論計(jì)算事故備用容量概率理論計(jì)算事故備用容量的方法，是基于系統(tǒng)中機(jī)組發(fā)生事故是隨機(jī)的，隨系統(tǒng)機(jī)組臺(tái)數(shù)的增多，系統(tǒng)發(fā)生事故的可能性也會(huì)增大。但系統(tǒng)中不同數(shù)目的機(jī)組，同時(shí)發(fā)生事故的概率是不一樣的，一臺(tái)比兩臺(tái)同時(shí)發(fā)生事故的概率大些。所以，可以用概率的理論，通過(guò)計(jì)算確定事故備用容量及備用機(jī)組的臺(tái)數(shù)。片6編輯ppt〔三〕系統(tǒng)事故備用容量在各種電源間的分配系統(tǒng)事故備用容量在各種電源間的分配，一般可按各電源工作容量的比例進(jìn)行。調(diào)節(jié)性能良好、靠近負(fù)荷中心的火電廠，可擔(dān)任較大的事故備用容量。在進(jìn)行事故備用容量的分配時(shí)要考慮：(1)

一般水電廠擔(dān)任事故備用容量時(shí)，需要有相應(yīng)的事故備用庫(kù)容。(2)對(duì)于有較大水庫(kù)的水電廠擔(dān)任事故備用容量時(shí)，可以不專門(mén)設(shè)置事故備用庫(kù)容。但需在事故處理后，增加火電出力減少水電工作容量，以補(bǔ)足這局部水能的消耗。(3)徑流式或日調(diào)水電廠的重復(fù)容量，只能作為水電廠本身的事故備用，不能擔(dān)任系統(tǒng)的事故備用容量。但可相應(yīng)的減少系統(tǒng)對(duì)該水電廠的事故備用容量。(4)水電廠擔(dān)任事故備容量時(shí)，必須考慮其在系統(tǒng)中的分布，水庫(kù)的凋節(jié)性能，以及輸電線路的送電能力。(5)火電廠擔(dān)任事故備用容量時(shí)，應(yīng)將其大局部設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組上，以提高系統(tǒng)供電的可靠性。也就是火電廠要設(shè)有局部熱備用，以利于系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，和事故時(shí)周波的穩(wěn)定。片6編輯ppt四、檢修備用

定期預(yù)防性檢修電廠設(shè)備的檢修主要有大修、小修及事故修理三種，事故修理由事故備用容量來(lái)解決，檢修備用只考慮大修和小修。檢修備用容量大小確實(shí)定，主要取決于：每臺(tái)機(jī)組檢修所需要的時(shí)間；兩次檢修之間的時(shí)間間隔。例如：火電機(jī)組大修周期為1—2年．檢修時(shí)間30天左右。水電機(jī)組大修周期2～3年，檢修時(shí)間20天左右，小修每年一次，約需5天左右。編輯ppt檢修容量確實(shí)定原那么，首先應(yīng)考慮利用年負(fù)荷的季節(jié)性低落對(duì)所空閑出來(lái)的容量進(jìn)行機(jī)組檢修。只有當(dāng)季節(jié)性低落所空閑出的容量缺乏以保證全部機(jī)組周期性檢修時(shí)，才需要設(shè)置檢修備用容量。檢修備用容量確實(shí)定，應(yīng)在年負(fù)荷曲線上進(jìn)行，一般為系統(tǒng)最大負(fù)荷的l2％一15％。機(jī)組檢修安排如以下圖。片13在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)組投入時(shí)間難以確定時(shí)，可用下式進(jìn)行估算。式中NP—檢修備用容量(千瓦)F——檢修系統(tǒng)全部機(jī)組所需面積〔千瓦日〕；F′—年負(fù)荷曲線可資利用的低凹局部的面積(千瓦日)T—機(jī)組檢修時(shí)間(日)；P0—年初負(fù)荷〔千瓦〕；Kj—夏季負(fù)荷下降系數(shù)。檢修備用不僅要求有容量備用，而且要有—定的能源儲(chǔ)藏，并應(yīng)盡量分配在火電廠。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，一般系統(tǒng)總備用容量約占系統(tǒng)最大負(fù)荷的25％左右。編輯ppt編輯ppt第二節(jié)電力系統(tǒng)可靠性管理一.可靠性管理的意義1.可靠性的含義可靠性：一個(gè)元件或系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的能力。可靠性管理是指在預(yù)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下，保持元件、設(shè)備或系統(tǒng)規(guī)定功能的一系列管理活動(dòng)。編輯ppt2.電力系統(tǒng)可靠性管理的意義可靠性理論用于電力系統(tǒng)，在我國(guó)是60年代才開(kāi)始的，它是一門(mén)新興的應(yīng)用科學(xué)。目前，在設(shè)計(jì)、制造、規(guī)劃、運(yùn)行和管理等方面都有廣泛的應(yīng)用，且占居著作為決策的重要依據(jù)的地位。提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性是提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，通過(guò)可靠性管理可以做到以最小的投入，而取得該投入下的最正確的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。還可使電力系統(tǒng)在最不利的條件下發(fā)生最小的影響，例如，提高了電力系統(tǒng)的可靠性就可減少停電次數(shù)，減少停電時(shí)間，防止大面積停電。將設(shè)備的可用度提高就相當(dāng)于增加了一定容量設(shè)備，從而節(jié)約了投資。編輯ppt3.可靠性管理的任務(wù)研究和制定電力系統(tǒng)各單個(gè)元件〔如發(fā)電機(jī)、主變壓器、斷路器、母線、線路等〕和由元件組成系統(tǒng)〔如發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等〕的可靠性準(zhǔn)那么、指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)方法。根據(jù)可靠性指標(biāo)，結(jié)合被管理對(duì)象的具體情況，研究和制定可靠性預(yù)測(cè)、分配和評(píng)價(jià)方法。尋找提高被管理對(duì)象可靠性的途徑和方法。研究可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，找出最正確搭配。

編輯ppt4.提高電力系統(tǒng)可靠性的要求規(guī)劃階段：應(yīng)從本錢(qián)、功能、社會(huì)效益等方面綜合考慮，預(yù)測(cè)計(jì)算各種情況下的可靠性。在制造安裝階段：應(yīng)對(duì)各類設(shè)備運(yùn)用可靠性原理進(jìn)行全面質(zhì)量管理，使設(shè)備、系統(tǒng)的可靠性有合理的分配。在運(yùn)行階段，應(yīng)進(jìn)行運(yùn)行和檢修可靠性的管理，并將各種設(shè)備、系統(tǒng)的可靠性分析資料反響到規(guī)劃設(shè)計(jì)、制造安裝、維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，作為改進(jìn)和提高設(shè)備及系統(tǒng)可靠性的依據(jù)。編輯ppt二．可靠性的主要指標(biāo)設(shè)備一般可分為兩類，一是不可修復(fù)設(shè)備，二是可修復(fù)設(shè)備。對(duì)于任一類設(shè)備都可從正常運(yùn)行和發(fā)生故障兩種情況去度量其可靠程度。經(jīng)過(guò)大量資料的統(tǒng)計(jì)，電氣設(shè)備的典型故障率分布情況形似浴盆，故稱之為浴盆曲線。它清楚說(shuō)明了在設(shè)備整個(gè)壽命期內(nèi)，故障率按三個(gè)不同時(shí)期，呈現(xiàn)三種不同的分布情況。

圖12-10設(shè)備的典型故障率曲線A-早期故障期；B-偶發(fā)故障期；C-耗損故障期；-規(guī)定的故障率

ABC

(t)t編輯ppt早期故障期，又稱調(diào)整期。由于設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝上的缺陷，在剛投入運(yùn)行的初期暴露出來(lái)，因而故障率較高。經(jīng)過(guò)一段不長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)和調(diào)整，故障率將逐漸下降并趨于穩(wěn)定。偶發(fā)故障期，又稱有效壽命期。在此期間故障率較低且平穩(wěn)，大致為常數(shù)，故障的發(fā)生只是由于偶然原因，帶有隨機(jī)性，這是設(shè)備最正確運(yùn)行狀態(tài)時(shí)期。耗損故障期，又稱衰老期。在這個(gè)時(shí)期由于設(shè)備的磨損和老化而導(dǎo)致故障上升。由于偶發(fā)故障期是設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的可能時(shí)限，因此以后的研究和分析都是基于這個(gè)時(shí)期進(jìn)行的。對(duì)于耗損故障期，如能預(yù)測(cè)耗損開(kāi)始時(shí)間，事先進(jìn)行預(yù)防、改善、維修或更換，就可使故障率下降，而延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)際使用壽命。電氣設(shè)