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。裝機要求：在電源安排時，所配置電源的裝機容量必須大于最大負荷的要求，兩者的差額稱為備用容量。編輯ppt2.分類：按設置備用容量的任務，分為下述3種備用。(1)為補償電力系統(tǒng)負荷的突然變動，保證系統(tǒng)的正常周波的負荷備用(2)保證電力系統(tǒng)正常設備檢修的檢修備用(3)替代發(fā)生事故的機組，承擔系統(tǒng)負荷的事故備用。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)的裝機容量(kW);Pm—電力系統(tǒng)的最大負荷(kW)。編輯ppt二、周波和負荷備用周波備用：電力系統(tǒng)運行時，用戶用電設備經(jīng)常的投入或切除負荷備用：負擔—天內(nèi)方案外的負荷增加。〔一〕周波和負荷備用容量確實定：應根據(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)和組成情況來確定。在系統(tǒng)規(guī)劃設計中一般取系統(tǒng)最大負荷的3％一5％。編輯ppt〔二〕周波和負荷備用容量在各種電源中的分配：周波和負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間內(nèi)由不同的發(fā)電廠來擔任。一般系統(tǒng)都由水電廠來擔負周波和負荷備用。原因：水電廠的水輪機組應變能力較強，能較好的適應負荷的變化，能量損失小，而且水輪機的最大效率是在機組額定容量的70％～90％。在豐水期可以用這局部容量來發(fā)電，以節(jié)約燃料。由火電廠擔任周波和負荷備用時，那么要有熱備用機組?！踩持懿ê拓摵蓚溆弥恍栌腥萘總溆?，不需要能量備用。編輯ppt在系統(tǒng)中設置一定數(shù)量的備用容量，以替代事故停機時的發(fā)電設備，這局部備用容量稱事故備用。因為事故備用容量要替代事故機組的運行，因此，事故備用除需要容量備用外，還必須有相應的能量儲藏。〔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)裝機總?cè)萘亢蛦螜C容量；根據(jù)大型機組事故次數(shù)統(tǒng)計，單機事故占75％，兩機以上同時事故20％；全場事故只占5％，可見單機故障最大。因此，系統(tǒng)裝機總?cè)萘吭酱螅瑱C組臺數(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)中最大機組的容量?！?〕運行人員的技術水平；〔3〕

系統(tǒng)中機組的使用年限，及新舊機組的比例；〔4〕設備檢修的質(zhì)量。片6〔一〕影響事故備用容量的因素編輯ppt(二)事故備用容量確實定方法1.經(jīng)驗統(tǒng)計法事故備用容量大致為系統(tǒng)最大負荷的7％～10％。2.經(jīng)濟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用，進行經(jīng)濟比較，確定出經(jīng)濟而有利的事故備用容量。3.用概率理論計算事故備用容量概率理論計算事故備用容量的方法，是基于系統(tǒng)中機組發(fā)生事故是隨機的，隨系統(tǒng)機組臺數(shù)的增多，系統(tǒng)發(fā)生事故的可能性也會增大。但系統(tǒng)中不同數(shù)目的機組，同時發(fā)生事故的概率是不一樣的，一臺比兩臺同時發(fā)生事故的概率大些。所以，可以用概率的理論，通過計算確定事故備用容量及備用機組的臺數(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行。調(diào)節(jié)性能良好、靠近負荷中心的火電廠，可擔任較大的事故備用容量。在進行事故備用容量的分配時要考慮：(1)

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

定期預防性檢修電廠設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解決，檢修備用只考慮大修和小修。檢修備用容量大小確實定，主要取決于：每臺機組檢修所需要的時間；兩次檢修之間的時間間隔。例如：火電機組大修周期為1—2年．檢修時間30天左右。水電機組大修周期2～3年，檢修時間20天左右，小修每年一次，約需5天左右。編輯ppt檢修容量確實定原那么，首先應考慮利用年負荷的季節(jié)性低落對所空閑出來的容量進行機組檢修。只有當季節(jié)性低落所空閑出的容量缺乏以保證全部機組周期性檢修時，才需要設置檢修備用容量。檢修備用容量確實定，應在年負荷曲線上進行，一般為系統(tǒng)最大負荷的l2％一15％。機組檢修安排如以下圖。片13在進行系統(tǒng)規(guī)劃設計機組投入時間難以確定時，可用下式進行估算。式中NP—檢修備用容量(千瓦)F——檢修系統(tǒng)全部機組所需面積〔千瓦日〕；F′—年負荷曲線可資利用的低凹局部的面積(千瓦日)T—機組檢修時間(日)；P0—年初負荷〔千瓦〕；Kj—夏季負荷下降系數(shù)。檢修備用不僅要求有容量備用，而且要有—定的能源儲藏，并應盡量分配在火電廠。根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，一般系統(tǒng)總備用容量約占系統(tǒng)最大負荷的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：一個元件或系統(tǒng)在預定時間內(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定時間內(nèi)和規(guī)定條件下，保持元件、設備或系統(tǒng)規(guī)定功能的一系列管理活動。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)，在我國是60年代才開始的，它是一門新興的應用科學。目前，在設計、制造、規(guī)劃、運行和管理等方面都有廣泛的應用，且占居著作為決策的重要依據(jù)的地位。提高電力系統(tǒng)運行的可靠性是提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益的重要途徑，通過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效益和經(jīng)濟效益。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)，減少停電時間，防止大面積停電。將設備的可用度提高就相當于增加了一定容量設備，從而節(jié)約了投資。編輯ppt3.可靠性管理的任務研究和制定電力系統(tǒng)各單個元件〔如發(fā)電機、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〕的可靠性準那么、指標和統(tǒng)計方法。根據(jù)可靠性指標，結(jié)合被管理對象的具體情況，研究和制定可靠性預測、分配和評價方法。尋找提高被管理對象可靠性的途徑和方法。研究可靠性和經(jīng)濟性的關系，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：應從本錢、功能、社會效益等方面綜合考慮，預測計算各種情況下的可靠性。在制造安裝階段：應對各類設備運用可靠性原理進行全面質(zhì)量管理，使設備、系統(tǒng)的可靠性有合理的分配。在運行階段，應進行運行和檢修可靠性的管理，并將各種設備、系統(tǒng)的可靠性分析資料反響到規(guī)劃設計、制造安裝、維護的各個環(huán)節(jié)，作為改進和提高設備及系統(tǒng)可靠性的依據(jù)。編輯ppt二．可靠性的主要指標設備一般可分為兩類，一是不可修復設備，二是可修復設備。對于任一類設備都可從正常運行和發(fā)生故障兩種情況去度量其可靠程度。經(jīng)過大量資料的統(tǒng)計，電氣設備的典型故障率分布情況形似浴盆，故稱之為浴盆曲線。它清楚說明了在設備整個壽命期內(nèi)，故障率按三個不同時期，呈現(xiàn)三種不同的分布情況。

圖12-10設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。由于設備設計、制造、安裝上的缺陷，在剛投入運行的初期暴露出來，因而故障率較高。經(jīng)過一段不長時間的適應和調(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，帶有隨機性，這是設備最正確運行狀態(tài)時期。耗損故障期，又稱衰老期。在這個時期由于設備的磨損和老化而導致故障上升。由于偶發(fā)故障期是設備長期運行的可能時限，因此以后的研究和分析都是基于這個時期進行的。對于耗損故障期，如能預測耗損開始時間，事先進行預防、改善、維修或更換，就可使故障率下降，而延長設備的實際使用壽命。電氣設