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计及变压器经济运行的变电站主接线可靠性评估

冯剑  
【摘要】: 电力系统可靠性是指向用户不间断地供应电力和电能的能力,并保证用户可接受的质量标准和所需数量的度量。电力系统可靠性包括充裕度和安全性两个方面。充裕度即静态可靠性,是指在静态条件下,电力系统满足用户对电力和电能量需求的能力。安全性指动态可靠性,即在动态条件下电力系统能承受突然扰动,保持不间断地为用户提供电力和电能量的能力。变电站经济性和可靠性是相互制约,增加投资可以提高可靠性,但过高的投资违反了经济性的约束。 电气主接线是变电站电气部分的主体,是电力系统中电能传输通道的重要组成部分,它的连接方式对变电站本身的供电可靠性、调度的灵活性和经济合理性起着重要的作用。 本文分析了变压器经济负载系数,考虑变压器经济运行方式,研究变电站在已知电气设备元件可靠性指标和电气主接线形式的情况下,对主接线涉及的电气设备进行可靠性分析;考虑了在结合电气设备实际运行中的对系统元件状态进行简化及合并;利用了电气设备的扩大型故障与非扩大性故障,建立新的四状态模型。文章采用马尔可夫方程,计算出电气设备可靠性指标,并运用解析法中的故障树分析法,对四种常见的电气主接线可靠性进行分析。在电气主接线中考虑两台变压器并列运行,与原有的单台变压器运行接线方式进行比较,系统的可靠性有了明显的提高。并对这四种电气主接线方式运用投资年等值及年停电损失折合费用进行了计算,分析了这四种主接线方式单台变压器与两台变压器并列运行后投资的改变,以及两台变压器并列运行后对系统停电损失的改善。若增加的变压器与原有变压器并列运行、互为备用时,则系统的经济性有明显改善。增加变压器后,系统的可靠性、调度的灵活性有着显著的提高。这为工程人员进行新站设计、老站改造提供了的选择。


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