ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЁТАХ

Актуальность исследования заключается в оценке параметров надежности схем электроснабжения с трансформаторными подстанциями при различных вариантах резервирования – на среднем и низком напряжении – относительно потребителей распределительного устройства низкого напряжения. Цель статьи - исследование параметров надежности схем с трансформаторными подстанциями 10/0,4 кВ. В работе исследуется надежность системы электроснабжения для следующих вариантов схем: без резервирования; с резервированием на среднем напряжении (СН); с резервированием на низком напряжении (НН); с двойным резервированием: при резервировании цепи СН и цепи НН. Условием рациональности построения схемы электроснабжения принято наименьшее число трансформаторных подстанций и, соответственно, распределительных трансформаторов при соблюдении значения коэффициента загрузки, равным 0,8. При сравнении полученных зависимостей установлено, что наибольшее время наработки на отказ, равное 25,641, достигается при двойном резервировании, наименьшее – равное 5,435 – при отсутствии резервирования. Определен срок окупаемости ввода в эксплуатацию вариантов схем с учетом индекса инфляции. По результатам расчетов определено, что схема с резервированием на НН имеет срок окупаемости оборудования, равный 8,52 года. Схема двух однотрансформаторных подстанций без резервирования имеет срок окупаемости ввода в эксплуатацию оборудования, равный, 7,75 года. Срок окупаемости оборудования схемы с двойным резервированием составляет 8,81 года. Проведенные результаты показали, что параметр потока отказов имеет минимальное значение, 0,039 откл/год, для схемы с двойным резервированием – цепи СН и цепи НН, и максимальное – 0,368 откл/год, для схемы без резервирования. При сравнении схем с резервированием на НН и резервированием на СН параметр потока отказов отличается незначительно (0,042 и 0,043 откл/год). Результаты исследований могут быть рекомендованы к использованию в процессе проектирования систем электроснабжения и проведении технико-экономического обоснования для выбора оптимального варианта схемы с учетом параметров ее надежности.

система электроснабжения, кольцевая схема, логическая схема надежности, источник питания, параметр потока отказов, резервирование, двойное резервирование, технико-экономический показатели.

1. Грачева, Е.И. Исследование параметров надежности низковольтных коммутационных аппаратов по эксплуатационным данным промышленных предприятий / Е.И. Грачева, Р.Р. Садыков, Р.Р. Хуснутдинов, Р.Э. Абдуллазянов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2019. Т. 21. №1-2. С. 10-18. – https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-1-2-10-18.

2. Особенности функционирования систем электроснабжения предприятий черной металлургии / А. А. Шпиганович, К. А. Пушница, Е. В. Чуркина, О. В. Федоров // Черные металлы. – 2017. – № 5. – С. 56-61.

3. Петрова Р. М. и др. Оценка параметров надежности схем внутризаводского электроснабжения с двухтрансформаторными подстанциями// Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 521–533. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-521-533.

4. Петрова Р.М. Надежность и перегрузочная способность силовых трансформаторов / Р. М. Петрова, Е. И. Грачева // Фёдоровские чтения – 2022: LII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием (с элементами научной школы для молодежи) (Москва, 15–18 ноября 2022 г.) / под общ. ред. Ю.В. Матюниной. –

М.: Издательский дом МЭИ, 2022. – С. 233-240.

5. Петрова Р.М., Грачева Е.И. Алгоритм расчета надежности схем внутрицехового электроснабжения с помощью коэффициентов присоединений // Вестник Чувашского университета. 2024. № 4. С. 117–127. DOI: 10.47026/1810-1909-2024-4-117-127.

6. Петрова Р.М., Грачева Е.И., Абдуллин Л.И. Параметры надежности кабельных линий систем внутризаводского электроснабжения / Фёдоровские чтения — 2023: LIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием (с элементами научной школы для молодежи) (Москва, 15—17 ноября 2023 г.) / под общ. ред.

Ю.В. Матюниной. — М.: Издательство МЭИ, 2023. – С. 235-242.

7. S. Valtchev, R. M. Petrova, E. I. Gracheva, D. Gospodinova, T. Sinyukova and R. Miceli, «Electrical Supply Reliability of Circuits with Transformer Substations in Technical and Economic Decisions,» 2025 7th Global Power, Energy and Communication Conference (GPECOM), Bochum, Germany, 2025, pp. 623-628, doi: 10.1109/GPECOM65896.2025.11061870.

2026-03-30