ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a ; ELEKTRYKA z. 99
198S Nr k o l , 860
SZYMON CIURA FRANCISZEK BUCHTA
I n s t y t u t E le k t r o e n e r g e t y k i , i S te r o w a n ia Układów P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j
GRANICZNE DŁUGOŚCI L IN II NAPOWIETRZNYCH SN POMiąDZY ŁĄCZNIKAMI
J
S t r e s z c z e n i e . W a r t y k u l e p rz e d s ta w io n o sposób w y z n a c z a n ia l i c z b y łą c z n ik ó w w n a p o w ie trz n y c h l i n i a c h SN w z a le ż n o ś c i od d łu g o ś c i ty c h l i n i i i ic h o b c i ą ż e n ia z uw zg lęd n ien iem a k tu a ln y c h w a r to ś c i je d n o stkow ego k o s z t u e n e r g i i n ie d o s ta r c z o n e j odbiorcom w w yniku p rze rw planow ych i a w a ry jn y c h , k o s z tu nakładów in w e s ty c y jn y c h o ra z z uwz
g lę d n ie n ie m przew idyw anego rozw oju s i e c i r o z d z i e l c z e j . P rzeprow a
dzono a n a l i z ę w modelowej s i e c i n a p o w ie trz n e j SN. Odpowiednie za
l e ż n o ś c i r e g r e s y j n e pom iędzy w a rto ś c ia m i e n e r g i i n ie d o s ta r c z o n e j a l i c z b ą łą c z n ik ó w , ro z m ie sz c z o n y c h w l i n i a c h SN, uzyskano w ykorzy
s t u j ą c t e o r i ę p la n o w a n ia d o św ia d c z e ń . Na p o d sta w ie otrzym anych wy
ników s tw ie r d z o n o , że g r a n ic z n e Id łu g o ś c i l i n i i n a p o w ie trz n y c h SN pom iędzy łą c z n ik a m i, w yznaczone p rz y u w zg lę d n ie n iu ty lk o k o s z tu e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e j w w yniku p rz e rw zak łóceniow ych z b liż o n e s ą do d łu g o ś c i sp o ty k a n y c h w p r a k ty c e . U w zględnienie w a n a l i z i e ta k ż e k o s z tu e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e j w wyniku p rze rw planowych powoduje w z r o s t l i c z b y łą c z n ik ó w w o k r e ś lo n e j l i n i i naw et do w a r to ś c i g r a n i c z n e j ze w zględów te c h n ic z n y c h , ff ta k im przy p ad k u ty lk o s to s o w a n ie t e c h n i k i m ikrokom puterow ej j e s t w s t a n i e zapew nić p ro w ad zen ie lo k a l i z a c j i od cin k o w ej u sz k o d z e ń w sp o só b opty m aln y .
1 . W prowadzenie
U rz ąd z en ia m i słu ż ą c y m i do dokonyw ania trw a ły c h p o d z ia łó w w n a p o w ie tr z nych s i e c i a c h SN mogą być o d ł ą c z n i k i , o d łą c z n ik i a u to m a ty c z n e , r o z ł ą c z n i k i , b e z p i e c z n i k i w ie l o k r o t n e i w y ł ą c z n i k i ..Z różn y ch względów n ie z n a jd u ją o b e c n ie s z e r s z e g o z a s to s o w a n ia o d łą c z n ik i autom atyczne i b e z p ie c z n ik i w ie l o k r o t n e , n a to m ia s t w y łą c z n ik i n ie b y ły do t e j p o ry stosow ane w k rajo w y c h s i e c i a c h SN p o z a s ta c j a m i 110 kV/SN lu b r o z d z ie ln ia m i sieciow ym i SN/SN.
N ale ż y s i ę l i c z y ć z tym , że i w p r z y s z ł o ś c i w k rajo w y c h n a p o w ie trz n y c h s i e c i a c h SN sto so w a n e będ ą g łó w n ie o d ł ą c z n i k i - l u b r o z ł ą c z n i k i , zwane d a l e j łą c z n ik a m i. L ic z b a i ro z m ie s z c z e n ie ty c h łą c z n ik ó w w l i n i a c h n a p o w ie trz nych SN ma i s t o t n e z n a c z e n ie zarówno w p r o c e s i e l i k w i d a c j i z a k łó c e ń trw a ły c h w ty c h l i n i a c h , ja k i p o d cz as wykonywania p rze g ląd ó w i remontów l i n i i w ram ach p r a c plan o w y ch , w ym agających w y łą c z e n ia n a p i ę c i a , ff pierw szym p rzy p a d k u bowiem w raz ze w zrostem l i c z b y łą c z n ik ó w w l i n i a c h r o ś n i e d o k ła d n o ść z l o k a li z o w a n i a m ie js c a u s z k o d z e n ia z a pomocą ł ą c z e ń p ró b n y ch , a l e
118 Sz. Ciura, P. Buchta
odbywa s i ę t o k o sz tem w z r o s tu c z a s u tr w a n i a l o k a l i z a c j i . Wynika s tą d w i ę - , k s z a w a r to ś ć e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorcom n a tym e t a p i e l i k w i d a c j i u s z k o d z e n ia . Po z l o k a liz o w a n iu u sz k o d zo n e g o o d c in k a l i n i i b ry g a d y o b s łu g u ją c e s i e ć zu ży w ają m n ie j c z a s u n a je g o obchód ( z e w zro stem l i c z b y ł ą c z ników m a le ją p r z e c i ę t n e d łu g o ś c i odcinków pom iędzy n i m i ) . Wraz z e z m n ie j
sz en ie m s i ę d łu g o ś c i odcinków l i n i i pom iędzy łą c z n ik a m i m a le je zw ykle l i c z b a o d b io rc ó w , z a s il a n y c h z ty c h odcin k ó w . Zatem ze w zro stem l i c z b y ł ą c z n i k ó w f w l i n i i małe je j e n e r g i a j n i e fd o s ta re z o n a jo d b io r c o m n a 'e t a p i e l o k e l i z a -
c j i p u n k to w ej u s z k o d z e n ia i je g o n a p ra w y . P o dobnie p o d c z a s w ykonyw ania prao ^ j?łan o w y ch : im w ię c e j łą c z n ik ó w ro z m ie sz c z o n y c h j e s t w l i n i a c h ^ tym m n ie js z a j e s t moc w y łą c z o n a ,“ z w ią z a n a z p rz e g lą d e m o d c in k a l i n i i , zaw ar
te g o pom iędzy s ą s ie d n im i łą c z n ik a m i p rz y z a ł o ż e n i u , że p o z o s t a ł a c z ę ś ć o d b io rcó w j e s t z a s i l a n a w c z a s i e t r w a n i a te g o p r z e g l ą d u . P o w s ta je zatem p y t a n i e , i l e łą c z n ik ó w n a l e ż y r o z m i e ś c ić w p o s z c z e g ó ln y c h l i n i a c h , aby sum aryczny k o s z t e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorcom p o d c z a s p r o c e s u l i k w i d a c j i z a k łó c e ń tr w a ły c h i p r a c planow ych w ty c h l i n i a c h b y ł n a j m n ie js z y . R o z w ią z a n ia te g o p ro b lem u w ygodnie j e s t s z u k a ć , a n a l i z u j ą c o d d z i e l n i e p r o c e s l i k w i d a c j i z a k łó c e ń tr w a ły c h i p ro w a d z e n ie p r a c p lanow ych w napo
w ie t r z n y c h z i ę c i a c h SU.
2« l i c z b a łą c z n ik ó w w l i n i a c h SN z e w zg lę d u n a p rz e rw y aw a ry jn e
J e ś l i z a ł o ż y ć , że w ra z ze w żro stem l i c z b y łą c z n ik ó w w l i n i a c h o o k r e ś l o n e j d łu g o ś c i 1 o b c i ą ż e n iu n a s t ą p i z m n ie js z e n ie e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j a w a r y j n ie , t o z m n ie js z e n ie t e - p r z y o k r e ś l o n e j s t r a t e g i i p o s tę p o w a n ia p r z y l i k w i d a c j i p o w s ta ły c h u s z k o d z e ń - b ę d z ie e fe k te m w z r o s tu n akładów in w e s ty c y jn y c h n a ro z p a try w a n ą « la ć « Zatem a n a l i z a p ro w a d z ą c a do z n a l e z i e n i a g r a n ic z n y c h d ł u g o ś c i l i n i i pom iędzy łą c z n ik a m i m usi u w z g lę d n ia ć o k r e s e k s p l o a t a c j i ty c h łą c z n ik ó w ,
w
o k r e ś l a tym n a s t ę p u j e zarów no c o ro c z n y w zg lęd n y p r z y r o s t q s d ł u g o ś c i s i e c i SN, zw ią z a n y m . i n . z budową nowych p o łą c z e ń , k o n i e c z n o ś c ią z a s i l a n i a nowych o d b io rcó w i t p . , ja k 1 w zg lę d n y p r z y r o B t ą g o b c ią ż e n ia p ow ierzchniow ego w t e j s i e c i . R ów nocześnie te ż n a s t ę p u j e w zg lę d n a zm ian a q^ p r z e c i ę t n e j d ł u g o ś c i j e d n e j l i n i i w sk u te k budowy nowych s t a c j i 110 kV/SN i nowych l i n i i SN, z a w ie r a ją c y c h w s o b ie r ó w n ie ż c z ę ś ć o d g a ł ę z i e ń s t a r y c h l i n i i . P o n ie s io n e n a p o c z ą tk u o k r e s u o b lic z e n io w e g o ( t s 0 ) n a k ła d y i n w e s ty c y j n e , zw ią za n e z w yposażeniem J e d n e j l i n i i w o k r e ś l o n ą l i c z b ę łą c z n ik ó w w m ia rę przebudow y p o łą c z e ń s i e ciow ych z o B ta ją " p r z e n o s z o n e " do in n y c h l i n i i . Tak w ię c a n a l i z a pow inna d o ty c z y ć ju ż n ie J e d n e j l i n i i , l e c z o k r e ś lo n e g o o b s z a r u s ie c io w e g o ( n p . o b s z a r u e k s p lo a to w a n e g o p r z e z je d e n r e j o n e n e r g e t y c z n y ) . Zatem z d y s k o n to wany n a ro k t = 0 k o s z t X& e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e J o d biorcom w w yniku p r z e r jr ia w a r y jn y c h w o k r e s i e o b lic z e n io w y m N ( l a t ] z t i e c i o d ł u g o ś c iI |kmj w ro k u t = O, w k t ó r e j p r a c u ją l i n i e o p r z e c i ę t n e j d łu g o ś c i 1 |km} , o b c ią ż o n e w ro k u t = 0 mocą P Jtiwj można o k r e ś l i ć ja k o :
N
r f n . l ) * P I d. k
2
y [ n , l ( t ) J (1+ąg •a 1 8 t*1
. ( 1 ^ ) ^ c i+ p ) “ * t H ] , C1)
g d z i e :
y ( n , l ) - f u n k c ja r e g r e s j i , o p i s u j ą c a z a le ż n o ś ć z a s tę p c z e g o c z a s u wy
ł ą c z e n i a c a łe g o o b c i ą ż e n ia l i n i i p o d cz as l i k w i d a c j i ; uszko
d z e n ia od d łu g o ś c i 1 l i n i i i l i c z b y n łą c z n ik ó w ro zm iesz cz o nych w t e j l i n i i , w - § g | ■ t
. l ( t ) - p r z e c i ę t n a d łu g o ś ć Jedne j * U a i i SN w ro k u t , o k r e ś lo n a Ja k o :
l ( t ) - 1(1 ( 2 )
p r z e c i ę t n a in te n s y w n o ś ć z a k łó c e ń trw a ły c h w ro z p a try w a n e j 8 l e c i w JsĆ S cS * . '
p r z e c i ę t n y je d n o stk o w y k o s z t e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e j aw a ry j
n ie od b io rco m , i s t o p a d y sk o n ta »
P u n k c ja r e g r e s j i y ( n , l ) ma c h a r a k t e r w zoru i n te r p o la c y jn e g o i wg p ra c y [ i ] w y s ta rc z y sz u k a ć j e j w p o s t a c i :
y C n ,l) s bę+b^n+bgl+hę^n^+bggl^+b^ 2°1»
gdzieb - w s p ó łc z y n n ik i r e g r e s j i . ,
R a c jo n a ln ą l i c z b ę n r łą c z n ik ó w w l i n i i o d łu g o ś c i 1 , a tym samym g r a n ic z n ą d łu g o ś ć l i n i i n a p o w ie tr z n e j pom iędzy łą c z n ik a m i można o k r e ś l i ć , z n a jd u ją c w a r to ś ć k o s z tu K (nr , l ) ja k o :
• . •» ■ v ,
X ( n _ , l ) « m in |K _ ( n ,l ) + 2 A » U ) I j . i l + p T j » .
’ . a L ■’ t>*P
przy czym: ’ ■/
K, - je d n o stk o w y k o s z t In w e s ty c y jn y ł ą c z n i k a wg c e n w ro k u t s 0 , z ł j n n - p r z y r o s t l i c z b y łą c z n ik ó w w z l e c i SN w p o sz c z e g ó ln y c h l a t a c h
(wraz? z łącznikami, Zainstalowanymi w sieci w roku t ■ 0), wy
nikający z rozwoju zleci, ezt.
Graniczne długości linii napowietrznych 5H... 119
120 Sz. Ciura, Ń. Buchta
Na p o d sta w ie w y ra ż e n ia ( 4 ) w ygodnie j e s t o k r e ś l i ć g r a n ic z n y k o s z t je d n o stk o w y % ( n ) je d n e g o ł ą c z n i k a i porów nać go z k o sz te m rz e c z y w isty m K^. K o sz t Ki g r ( n ) ro zu m ian y j e s t ja k o k o s z t , p r z y któ ry m z a in s t a lo w a n i e w ro k u t = 0 n a s tę p n e g o , n+1 ł ą c z n i k a w k a ż d e j l i n i i o d łu g o ś c i 1 spowo
d u je p r z y r o s t nakładów in w e s ty c y jn y c h w r o z p a try w a n e ji s i e c i , równy z m n ie j
s z e n iu z te g o powodu zdyskontow anego k o s z tu e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e j awa
r y j n i e : .
KB( n - 1 ) - K ( n )
W a ) = ~ AnT~ ( 5 )
We w zorze ( 5 ) p r z e z A nd o znaczono z a s tę p c z ą l i c z b ę łą c z n ik ó w , j a k ą . n a l e ż a ł o b y z a in s t a lo w a ć w ro k u t = 0 w c a ł e j r o z p a tr y w a n e j s i e c i , aby k o s z t te g o p r z e d s i ę w z i ę c i a o d p o w ia d a ł zdyskontow anem u z a o k re s N k o s z to w i z w ię k s z e n ia o 1 r z e c z y w i s t e j l i c z b y łą c z n ik ó w w k a ż d e j l i n i i . l i c z b ę An^
łą c z n ik ó w można ła tw o z n a le ź ć p r z y o k r e ś l o n e j w a r t o ś c i ^ , m ając l i c z b ę i d ł u g o ś c i l i n i i w k o le jn y c h l a t a c h t .
3 . Wpływ p r z e rw planow ych n a l i c z b ę łą c z n ik ó w w l i n i a c h SN
R a c jo n a ln ą l i c z b ę łą c z n ik ó w w l i n i a c h n a p o w ie trz n y c h SN ze w zg lę d u na p r a c e planow e można o k r e ś l i ć p r z y jm u ją c , że w c z a s i e w ykonyw ania ty c h p r a c w y łąc zo n y j e s t o d c in e k l i n i i , z a w a r ty m ięd zy dwoma łą c z n ik a m i, a po
z o s t a ł a c z ę ś ć l i n i i j e s t z a s i l a n a z podstaw ow ego lu b rezerw ow ego ź r ó d ł a z a s i l a n i a . K o sz t Kp e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorcom w w yniku p rz e rw planow ych m ożna zatem o k r e ś l i ć wg w zo ru :
V n ) = ń+T Ł *p **pk p ^ (1 + q <* ^ O + ą g ^ j a + p ) ' * j j f f ] . ( 6 )
w k tó ry m :
t p - p r z e c i ę t n y je d n o stk o w y c z a s tr w a n i a p r z e g lą d u l i n i i , J -j ;
^ p - p r z e c i ę t n a in te n s y w n o ś ć p r z e g lą d ó w planow ych n a p o w ie trz n y c h l i n i i SN,
kp - p r z e c i ę t n y je d n o stk o w y k o s z t e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorcom w w yniku planow ego w y łą c z e n ia l i n i i , ^ ,•
p o z o s t a ł e o z n a c z e n ia - ja k we w zo rze ( 1 ) .
W arto t u zauw ażyć, że k o s z t n ie z a le ż y od d łu g o ś c i 1 je d n e j l i n i i , a ty lk o od o b c i ą ż e n ia P t e j l i n i i i l i c z b y n łą c z n ik ó w w n i e j z a in s ta lo w a ny ch .
D a ls z a a n a l i z a p rz y u w z g lę d n ie n iu p rz e rw planowych j e s t podobna ja k w przy p ad k u p rze rw aw ary jn y ch i o p ie r a e i ę o wzory ( 4 ) 1 ( 5 ) . Z p r a k ty c z nego p u n k tu w id z e n ia i n t e r e s u j ą c e j e s t je d n a k u w z g lę d n ie n ie w a n a l i z i e zarówno p rz e rw p lanow ych, Jak i aw a ry jn y ch . Zatem g ra n ic z n y k o s z t Jedno
stkow y K^g r ( n ) je d n eg o ł ą c z n i k a , k t ó r y porów nuje s i ę kosztem l ^ , n a le ż y w yznaczyć ja k o :
/ , X V n - 1 )+KD (n_1 > -*_(« ) - Ł . ( n )
Ki g r ( n ) = - 2 --- ^ &--- ^ C7)
Z a in s ta lo w a n ie w l i n i i k o le jn e g o , n+1 ł ą c z n i k a b ę d z ie ek o n o m iczn ie u z a s a d n io n e , j e ś l i K£g r ( n ) > Kj*
4 . Dane 1 z a ł o ż e n i a p r z y j ę t e do a n a l i z y
W c e l u o k r e ś l e n i a r a c j o n a l n e j l i c z b y łą c z n ik ó w w l i n i a c h ze w zględu n a k o s z t n ie d o s ta r c z o n e j odbiorcom e n e r g i i n a le ż y z n a le ź ć fu n k c ję y ( n , l ) , o p i s u j ą c ą z a le ż n o ś ć z a s tę p c z e g o c z a s u w y łą c z e n ia o b c i ą ż e n ia c a ł e j l i n i i o d łu g o ś c i 1 w p r o c e s i e p rz y w ra c a n ia z a s i l a n i a w szystkim odbiorcom od d łu g o ś c i t e j l i n i i i l i c z b y łą c z n ik ó w w n i e j ro zm ie sz c z o n y c h . Czas te n odpow iada w a r to ś c i n i e d o s ta r c z o n e j odbiorcom e n e r g i i p rz y z a ło ż e n iu , że U szkodzona l i n i a o b c ią ż o n a b y ł a mocą P = 1 MW. F unkcję K h , l ) z n a le z io n o w o p a r c iu o a n a l i z ę przep ro w ad zo n ą wg z a s a d , podanych w p ra c y £4] w mode
lowych l i n i a c h n a p o w ie trz n y c h SB p rz y w y k o rz y sta n iu trójpozłom ow ego p la n u b ad a ń ty p u 3 . W p l a n i e tym w y k o rz y stu je s i ę w s z y s tk ie m ożliwe ko m b in acje p w a r to ś c i czynników (z m ie n n y c h ), w y stę p u ją c y c h na tr z e c h poziom ach: dolnym , środkowym i górnym [3] .
„firanjcsne długości .linii napowietrznych STT..._ 1 ? 1
T a b lic a 1 P r z e d z ia ły zm ien n o ści zm iennych l i n
Zmienna Poziom d o ln y
.. ... f l > ! ..
Poziom środkowy (0 )
Poziom górny (+ 1 )
1 jkm]
27
45 63n r s z t . i .TTnTęJ
3 d l a 1 * 27 5 d l a 1 . 45 7 d l a 1 * 63
6 d l a 1 > 27 10 d l a 1 ■ 45 14 d l a 1 * 63
9 d l a 1 « 27 15 d l a I m 45 21 d l a 1 * 63
n 's z t . 'Jim r 0,111 0 ,2 2 2 0 ,3 3 3
B ys. 1. S chem aty modelowe l i n i i o d ł u g o ś c i 1=63 km p r z y j ę t e do a n a l i z y X - m o ż liw o ść z a s i l a n i a re z e rw o w e g o ,—/ — - ł ą c z n i k i s ta n o w ią c e poziom d o ln y w y p o s a ż e n ia l i n i i (wg t a b l . 1 ), —/ — i —O ł ą c z n i k i s ta n o w ią c e po
ziom środkow y w y p o s a ż e n ia l i n i i , « - / O— i —ii ł ą c z n i k i s ta n o w ią c e po
ziom g ó rn y w y p o s a ż e n ia l i n i i , - / — - — o - - d łu g o ś ć o d c in k a l i n i i w km F i g . 1. D iagram o f l i n e s o f th e l e n g t h 1 = 63 km w hich h av e b e e n ad o p ted
to th e a n a l y s i s
X - p o s s i b i l i t y o f r e s e r v e s u p p ly —/ s w itc h e s d e te rm in u n g lo w e r eq u ip m e n t o f l i n e ( T a b l. 1} —/ - , a n d —O— - s w itc h e s d e t e r m in in g m id d le l e v e l o f e q u ip m e n t o f l i n e , —o—and - # s w itc h e s d e te r m in g 1 u p p e r l e v e l o f eq u ip m e n t o f l i n e -*—=---o — l e n g t h o f Him s e c t o r i n km
B ys. 2» S chem aty modelowe l i n i i o d łu g o ś c i 1 = 45 km p r z y j ę t e do a n a liz y . P o sz c z e g ó ln e o z n a c z e n ia - ja k n a r y s . 1
B ig . 2 . D iagram o f l i n e s o f th e l e n g t h 1 = 45 km w hich have b ee n a d o p ted ' t o th e a n a ly s is ]. Marks as i n f i g . 1
W t a b l i c y 1 p rz e d s ta w io n o p r z e d z i a ł y zm ie n n o śc i zm iennych l i n . Rye. 1-3 p r z e d s t a w i a j ą n a to m ia s t p r z y j ę t e do a n a l i z y schem aty modelowych l i n i i na
p o w ie trz n y c h SN, d l a k tó r y c h wyznaczono z a s tę p c z e , o czekiw ane c z a s y jw y łą c z e ^ ' n i a l i n i i k o le jn o p o d cz as l o k a l i z a c j i odcinkow ej u s z k o d z e n ia ( z a pomocą ł ą c z e ń 'p r ó b n y c h ) , l o k a l i z a c j i punktow ej u s z k o d z e n ia ( z a pomocą obchodu p ie s z e g o ) i p o d c z a s napraw y u s z k o d z e n ia . Na p o d sta w ie o p i n i i s p e c j a l i s t ó w z z a k r e s u o b s łu g i ruch o w ej e le k tr o e n e r g e ty c z n y c h s i e c i r o z d z ie lc z y c h p r z y j ę t o p o n a o to n a s tę p u j ą c e z a ł o ż e n i a .
1 . l o k a l i z a c j a odcinkow a prow adzona j e s t wg s t r a t e g i i m in im a liz u ją c e j w a r to ś ć n ie d o s ta r c z o n e j e n e r g i i £2] aż do w y c z e rp a n ie w s z y s tk ic h moż
liw y c h ł ą c z e ń i ro z p o c z y n a n a j e s t w każdym p rzy p a d k u od ł ą c z n i k a , d z i e lą c e g o l i n i ę n a 2 c z ę ś c i , z b l iż o n e do s i e b i e pod względem d ł u g o ś c i . 2 . O b c ią ż e n ia p o sz c z e g ó ln y c h odcinków l i n i i o r a z p raw d o p o d o b ień stw a ic h
u s z k o d z e n ia p r o p o r c jo n a ln e aą do d łu g o ś c i ty c h odcinków .
graniczne długości linii napowietrznych SN...______________ 1
l i i
Sz. Ciura. P. BuchtaR y s. 3. Schem aty modelowe l i n i i o d ł u g o ś c i 1 = 27 km p r z y j ę t e do a n a l i z y . P o s z c z e g ó ln e O z n a c z e n ia - ja k n a r y s . 1
F ig . 3 . D iagram o f l i n e s o f t h e l e n g t h 1 = 2 7 km w hich h av e b e e n a d o p te d t o t h e a n a l y s i s . H arks a s i n f i g . 1
3 . H ie u w z g lę d n io n o c z a s u od c h w i l i p o w s ta n ia u s z k o d z e n ia do c h w i l i do
ja z d u b ry g a d y do p ie rw s z e g o ł ą c z n i k a .
4 . Po d o k o n a n iu l o k a l i z a c j i u sz k o d zo n e g o o d c in k a l i n i i b r y g a d a w ykonuje p r z e ł ą c z e n i a 'r e z e r w u j ą c e ; aż do p r z y w ró c e n ia z a s i l a n i a w sz y stk im p ozo
s ta ły m o d b io rc o m , o i l e j e s t t o t e c h n i c z n i e m o ż liw e .
5 . P r z e c i ę t n a p r ę d k o ś ć 'p r z e m i e s z c z a n ia s i ę b r y g a d y w zd łu ż l i n i i w ynosi 20 k m /h .
6 . S to su n e k d r o g i k o ło w e j do o d l e g ł o ś c i g e o m e try c z n e j równy j e s t 1 , 3 . 7 . P r z e c i ę t n y c z a s tr w a n i a j e d n e j o p e r a c j i łą c z e n io w e j (o -Z -W -z) w ra z z
n ie zb ę d n y m i rozmowami ż d y sp o z y to re m i p rz e b y c ie m d r o g i s a m o c h ó d -łą c z - n ik i z pow rotem równy j e s t 0 ,1 h , n a t o m ia s t b ez t e j d r o g i - 0 ,0 5 h , a d l a ł ą c z e n i a r e z e r w u ją c e g o - . 0 , 0 8 h .
8 . W o b c h o d z ie u sz k o d zo n e g o o d c in k a b i e r z e u a z i a ł t y l k o je d e n z członków 2 -o so b o w ej b ry g a d y p o g o to w ia e n e r g e ty c z n e g o ; obchód prow adzony j e s t z s z y b k o ś c ią 3 k m /h .
9 . P r z e c i ę t n y c z a s n apraw y u d z k o d z e n ia w ra z z p rzy g o to w a n iem m i e j s c a p r a c y w ynosi 4 h .
D la w y z n a c z e n ia k o s z t u i ^ e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j od b io rco m w p r o c e s i e l i k w i d a c j i u s z k o d z e ń i p o d c z a s w ykonyw ania p r a c p lanow ych p r z y
j ę t o d a n e , k t ó r e z e s ta w io n e z o s t a ł y w t a b l i c y 2 .
O b lic z e n ia wykonano a l t e r n a t y w n i e d l a P = 0 , 5 ; 1 , 0 i 1 ,5 MW.
Graniczne długości linii napowietrznych SK... 125
T a b lic a 2 Dane lic z b o w e do w y z n a c z e n ia k o s z tu X i X
wg wzorów ( 1 ) i ( 6 ) a p W ielk o ść 1
di
>
ka ■■ Pk P N «s <3srkm n
km
z ł Zi
km .rok rok' kw .h kw.h jlst
W arto ść 720 0,1 0,1 16 50 1 6 ,7 0 ,0 9 20 0 ,0 1 5 0 ,0 3
1 [km] 20 30 40 5 1 ,4 60
.
72l i - 0 ,0 ® -0,0® -0,007 - 0fi09 -0,011 -0,013
5 . w y n ik i a n a l i z y
R e a l i z a c j e w ie lk o ś c i. y ( n , l ) wyznaczono n a d ro d ze b adań modelowych po
p r z e z s y m u la c ję l o k a l i z a c j i i napraw y u sz k o d z e ń [4} w l i n i a c h z r y s . 1-3 d l a o k r e ś lo n e j l i c z b y n łą c z n ik ó w . M a cie rz jplanu ty p u 3^ w raz z uzyskanymi w a r to ś c ia m i y ( n , l ) z a w ie r a t a b l i c a 3*
T a b lic a 3 M a c ie rz p la n u ty p u 3 2 i w a r to ś c i r e a l i z a c j i y ( n , l )
V Xi X2 4
4
X1X2 y 1( x 1 , x 2 ) y 2 ( x 1 , x 2 ) y ś r ( x 1 ,X2 )h / u s z k . k / u s z k . h /u s z k .
+1 -1 -1 +i +1 +1 0 ,8 4 + 0 ,6 0 + 1 ,0 3 0 ,8 0 + 0 ,6 0 + 1 ,0 3 2 ,45
+1 .*1 0 +1 0 0 ,6 9 + 0 ,2 3 + 0 ,5 6 . 0 ,8 0 + 0 ,2 3 + 0 ,6 6 1 ,5 9
+1 +1 -1 +1 +1 -1 0 ,9 3 + 0 ,1 1 + 0 ,4 2 0 ,9 8 + 0 ,1 3 + 0 ,4 9 1 ,53
+1 -1 0 + i 0 0 1 ,0 5 + 0 ,4 4 + 0 ,6 8 1 ,4 8 + 0 ,4 6 + 0 ,6 9 2 ,4 0
+1 0 0 0
.
0 0 ,9 9 + 0 ,2 2 + 0 ,4 9 1 ,3 3 + 0 ,2 3 + 0 ,4 0 1 ,8 3+1 +1 0 +1 0 0 1 ,1 2 + 0 ,1 0 + 0 ,3 5 1 ,3 3 + 0 ,1 1 + 0 ,3 8 1 ,6 9
+1 -1 +1 +1 +1 -1 1 ,2 8 + 0 ,3 7 + 0 ,5 3 1,46+0 ,3 5 + 0 ,5 1 2 ,2 5
+1 0 + r 0 +1 0 1 ,1 4 + 0 ,1 4 + 0 ,3 4 1 ,3 9 + 0 ,1 5 + 0 ,3 5 1 ,7 6
+1 , +1 +1 +1 +1 +1 1 ,3 0 + 0 ,0 7 + 0 ,2 5 1 ,4 7 + 0 ,0 7 + 0 ,2 5 1 ,7 0
W t a b l i c y t e j p o s z c z e g ó ln e zm ienne o znaczają*.
X0 - zm ien n a, p r z y jm u ją c a s t a l e w a r to ś ć + 1 (3] , ,X2 - zm ienne sta n d a ry z o w a n e , o k r e ś lo n e ja k o :
38. Ciura, P. Buchtą
r - <T>o _ „ i i i o
M S ) ’ x 2
g d z i e ( j ) 0 , 10 - w s p ó łrz ę d n e c e n t r a l n e g o p u n k tu p i a n a (poziom środkow y
z t a b l i c y 1 ) , •
■ M j). A l - w a r t o ś c i b e z w zg lę d n e p r z y r o s t u obu zm iennych równe odpow ie
d n io 0 ,1 1 1 2 | l i i 18 km,
^ 1 , y 2 “ w a rt ° ś c i z a s tę p c z e g o c z a s u w y łą c z e n ia o b c i ą ż e n i a c a ł e j l i n i i , u z y s k a n e n a p o d s ta w ie s y m u l a c ji o d p o w ied n io w l i n i a c h a l b z r y s . 1- 3 | s k ła d n ik a m i s ą t u z a s tę p c z e c z s s y t r w a n i a odpo
w i e d n i ^ l o k a l i z a c j i o d c in k o w e j, l o k a l i z a c j i p u n k to w ej i n a - i praw y {¡¡szkodzenia.
P u n k c ja r e g r e s j i , w yzn aczo n a w o p a r c i u o p r a c ę |j5] n a p o d s ta w ie w ar
t o ś c i , z a w a rty c h w t a b l i c y 3 , ad e k w a tn a n a p o z io m ie i s t o t n o ś c i « * 0 ,0 5
ma p o s t a ć : . :
y(Z1,X2 ) = 1,789-0,363X1 +0,023X2+O ,;2!77xf-0, 093X§+0, 093X, X?
! jg a l g r ] ( 8 )
lub dla zmiennych rzeczywistych:
y(n,l) ■ 3,449+0,047n-15,332(f)+22t437<^)2+167,778.10"4! .*.
♦ 2 ,8 7 0 • 1 0 " * l 2 ( 9 )
Na z y s . 4 p r z e d s ta w io n o o b lic z o n e wg w zoru ( 1 ) w a r t o ś c i k o s z t u k &( n , l ) oraz w a r t o ś c i k o s z t u S p ( n ) , o b lic z o n e wg w zo ru ( 6 ) p r z y z a ł o ż e n i u , ś e P a 1 , 0 MW. Na p o d s ta w ie r y s . 4 można ła tw o ), w yznaczyć w a r t o ś c i k o a z tu I m i j p d l a In n e g o o b c i ą ż e n i a P l i n i i o r a z in n y c h n i ż podano! w t a b l i c y 2
wartości ka, k , ai» 1 *p» i '
Nys. 5 p r z e d s t a w i a p r z e b i e g i zm ian je d n o stk o w e g o g r a n ic z n e g o k o s z tu I^gj.in) w z a l e ż n o ś c i od d łu g o ś c i 1 l i n i i 1 i c h o b c i ą ż e n i a P . P rz y z a ło żeniu, i« I, i 25000 z ł n a rysunku tym z a z n a c z o n o r a c j o n a l n e ze w zg lę d u na koszt K# l i c z b y łączników w l i n i a c h , sk ąd ła tw o w y lic z y ć g r a n ic z n e długości linii pomiędzy łącznikami. Na r y s . 6 p r z e d s ta w io n o z a ś zm iany Jednostkowego granicznego kosztu K ^ r w z a l e ż n o ś c i od d ł u g o ś c i 1 l i n i i 1 lob obciążania P (odpowiednie wykresy podano d l a s k r a jn y c h w a r t o ś c i 1 i
n * . - a . - •
Graniczne długość! linii napowietrznych SM...
ML
I 'O
'S1 s paj m
O fi
X i o
©
fi
tjou
fi
© PO*g
fi
0)p
fi
H
V»° te
© 4» a
Í 3 o
■n © •
S s ' .
I • *
s § 8 fi
o o
O O 00 Vł fi » fi O r - © T3
■H S ©
,Q » 3 H
? * S Ä -
■o i o d O H co fi -O • i, O Ä fi - O 4* O
» fi O o
§ - s
H *t> fi
P* O fi tao pä
coo TJ
O © a §ta
•H O
» s
p«
ffl
o>*
§
p
fi §
oXm
>>
x ¡N
fi. fi.
O.
a 55 fi © s s
>> © 2<2 8 *© o
© fi.
MUÍ p p
© no o o o
•a
p©
o© o a
«
»
<r4«0
k o s z t K& e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorco®
A - d l a 1=20 km, B - d l a 1=30 km, C - d l a 1=40 km, X) - d l a 1 = 5 1 ,4 km
E - d l a 1=60 km, F - d l a 1=72 km, a - d l a P = 0,5 MW, b - d l a P=1, 0 MW, c - d l a P=1,5 MW
E ig . 5« I iim l tin g u n i t c o s t s one s w itc h a c c o r d in g to th e c o s t Ka o f th e e n e rg y n o n - s u p p lie d to th e consum ers
A - f o r 1=20 k a , B - f o r 1=30 k a , C - f o r 1*40 k a , D - f o r 1 = 5 1 ,4 k a , E - f o r 1=60 k a , E - f o r 1=72 k a , a - f o r P=0*5 MW, b - f o r P = 1 ,0 MW,
c - f o r P=1.,5 MW 6 . w n io s k i
a ) G ra n ic z n e d ł u g o ś c i l i n i i n a p o w ie tr z n y c h SN pom iędzy ł ą c z n ik a m i, wyzna
czone n a p o d s ta w ie k o s z tu KQ e n e r g i i n i e d o s ta r c z o n e j odbiorcom a w a ry j
n i e p r z y z a ł o ż e n i u k o s z t u Kj = 25000 z ł , i z a w i e r a j ą s i ę w g r a n ic a c h 3 ,7 + 4 ,0 k m /łą c z n ik i p r a k t y c z n i e n i e z a l e ż ą od o b c i ą ż e n i a l i n i i ( r y s . 5 ) . W a rto ś c i t e z b l iż o n e s ą do w a r t o ś c i p r z e c i ę t n y c h , sp o ty k a n y c h w p r a k t y c e ;
b ) Po u w z g lę d n ie n iu k o s z tu Kp e n e r g i i n i e d o s t a r c z o n e j odbiorcom w w yniku p rz e rw planow ych g r a n ic z n e d łu g o ś c i l i n i i pom iędzy łą c z n ik a m i m a le ją do w a r t o ś c i o k . 1 , 5 r 3 , 0 . T ylko w g r a n ic z n y c h p rz y p a d k a c h - d l a k r ó t k i c h l i n i i mocno o b c ią ż o n y c h o ra z l i n i i d łu g ic h o n ie w ie lk im o b c i ą ż e n iu - g r a n i c e t e s ą p r z e k ro c z o n e ( r y s . 6 ) . D olna w a r to ś ć d ł u g o ś c i g r a n i c z n e j ( 1 ,5 km) j e s t ró w n ie ż g r a n ic z n ą d łu g o ś c ią ijo d c in k ó w l i n i i z e w zględów t e c h n ic z n y c h . P r a k ty c z n ie bowiem k a ż d y z łą c z n ik ó w z a in s ta lo w a n y c h w l i n i i b y łb y w ted y ł ą c z n i k i e m , łą c z ą c y m z pniem l i n i i o d g a ł ę z i e n i e ( o d c z e p ) , z k t ó r e g o z a s i l a n y b y łb y p o je d y n c z y tr a n s f o r m a t o r SN/nN.
Graniczne długości linii napowietrznych SN...
R ys. 6 . g r a n ic z n e je d n o stk o w e k o s z ty jed n eg o ł ą c z n i k a po u w zg lę d n ie n iu k o s z tu Kg 1 Kp
F ig . 6 . L im itin g u n i t c o s t s o f one s w itc h a f t e r ta k in g i n t o a c c o u n t c o s t s Ka and
c ) P rz ep ro w a d zo n a a n a l i z a z uw zg lęd n ien iem p rz e rw planow ych z a k ła d a , źe w raz ze w zrostem l i c z b y łą c z n ik ó w w l i n i a c h SN powyżej w a r t o ś c i , wy
n ik a ją c y c h z r y s . 5 n i e w z ro ś n ie e n e r g ia n ie d o s ta r c z o n a n a e t a p i e ■' l o k a l i z a c j i o dcinkow ej u sz k o d z e ń ( li n i e ,p r z e r y w a n e n a r y s . 4 ) . Zatem l o k a l i z a c j a u sz k o d z e ń w l i n i a c h o i < 4 wymaga dużego d o ś w ia d c z e n ia d y spo
z y t o r a i w spom agania ze s t r o n y tech n ik i'm ik ro k o m p u tero w e j .W ¡przeciwnym’(przy
p adku in s t a l o w a n i e w ię k s z e j l i c z b y łą c z n ik ó w w l i n i a c h SN n iż to w ynika z r y s . 5 n ie b y ło b y ek o n o m icz n ie u z a s a d n io n e .
LITERATURA
t o B u c h ta F .s 0 l i c z b i e s t a c j i SN/nK z a s il a n y c h z l i n i i kablowych SN.
Z e sz y ty Naukowe P o l i t e c h n i k i s 'l ą s k i e j E le k tr y k a z . 8 5 , Ś liw ic e 1983.
[2J N icz y p o ro w icz 1 . i i n n i : O ptym alna l o k a l i z a c j a uszkodzonego o d c in k a n a p o w ie tr z n e j l i n i i ś r e d n ie g o n a p i ę c i a . E n e rg e ty k a z . 5» 1978.
[3] P a ją k E . , W ieczorow ski K .s P odstaw y o p ty m a liz a c ji o p e r a c j i te c h n o lo g ic z n y c h w p r z y k ła d a c h . PWN, W arszawa - P oznań 1982,
122. 52, Ciura.
r.
Buchta|4 j Popczyk J . : P ro c e s odnowy po a w a ry jn e j w n a p o w ie trz n y c h s i e c i a c h r o z d z i e l c z y c h . Z e s z y ty Naukowe P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j E l e k t r y k a z . 6 6 , Ś liw ic e 1979.
ITPEflFJIfcHAfl JUIHHA yHACTKOB 303flyKHUX JIHKJffl CPEHHErO HAIIBfDKEHHH UTRigjTY PA3hEAHiQECEJIHUH
P e s b h e
B c x a x b e n o K a 3 a a M e io n onpeflejieHHH r a c - a a pa3ie.KHHZTe.a8ft b B o say m au x aHHHjix p a c n p e a e a z T e a b H tc x c e i e f t c p e a n e r o z an p a x eB H S (CH) b 3 aB H cau o cT n ox AAhhh » t a x aaHHfi h b x H arpy3K H c yvSTou aK iyaaB H tnc y a e a b H u x 3HaHeHnft c z o a - m o c th H e flo o iiry cK a sa e x x p o a H e p rH H b naaaoB soc z a B a p a fta u x p e x a i t a x , a x a x x e c yaSTOM K an zT aao B ao zeH H ft; a n p en B ap H T ejiB H o ro i; pa3BHTHa p a c s p e x e a a z e a iH o f t e e z a CH. npH B eflSa a a a jr a 3 a a a M oaeafcaoft ceTH CH. CooTBeTCTBy»Jnae p e r p e c e a B - a u e 3aBHcaMocTH uexxy c t o h u o c t b b a e n o o x n y c x a s a e K i p o s H e p r a a a hhcjiom p a 3 i e - A ZHK Teaeft, p asu eq eaH U X b B03qyqHLCC jih h b h x CH, o o a y a e a u n p a zcn o a B 3 0 B aH az z e o p a a n aaH a p o B a H a a S K c n e p a u e a z o B . j t o x a s a a o , rcxo npeneJi&Hhie h jih h h y a a c z x o B B03AyBHUX JLHHZft CH u e x ^ y p a3ieflH H H xeaflM H ,;onpeqeaeH H bie|c!jni8zoM T oJiB K o'czoaiio-' e i a H e q o o in y c K a 3 a e K z p o 3 a e p r H a b a nftpaftH ux, p e x a iia x ,!' S h h b k h h z h b sm B c z p e a a - eKUM Ha n p a x T a x e .; H c a ^ lH e y a e c x a c x o a u o c x i a e q o o x n y c K a e a e x T p o e H e p r a a n p a nJiaHOBHx o T K in n ie a n H n o x p e O a ie jie f i, TolHHCJioj p a a teq a H H T e Jieft b onpefleaeH H oft a a a a a y B e jta a a B a e x c a q a a e h o B eaaaaH H n p e n e a i B o r o , c 2 exH B vecxoft|xotacH j3peB H «, K O J ta a e c iB a . B z a x o a c a y a a e , n p a a o x a a a s a i u i a n o B p e x A S a a o ro y a a c z x a jihhhh aeoS xoA H xo n p a u e H e a a e M ax p o x o H H in x ep o B , x o x o p o e o O e c n e a a x c a a x e a a e H e a o o x n y - c x a a a e x x p o s H e p r a a n o z p e d H x e ju u i.
LIMITING LENGTHS BETWEEN SWITCHES OP MEDIUM VOLTAGE OVERHEAD LINES
S u m m a r y
The p a p e r p r e s e n t s th e way o f d e t e r m in in g t h e num ber o f s w itc h e s i n MV o v e rh e a d l i n e s i n r e l a t i o n to th e l e n g t h and lo a d o f t h i s l i n e s t a k i n g th e f o llo w in g f a c t o r s i n t o c o n s i d e r a t i o n ? - th e a c t u a l v a l u e o f u n i t c o s t o iin o n - s u p p li e d 'e n e r g y |t o | the] co n su m ers a s a r e s u l t o f p la n n in g o r u n p la n n in g i n t e r r u p t i o n s , - c o s t o f i n w e s t q e n t , - d e v e lo p m e n t o f th e d i s t r i b u t i o n n e tw o r k .
The a n a l y s i s h a s b e e n done f o r a MV-network m odel. The r e g r e s s io n ! r e l a t i o n s b etw e en c o s t s o f n o n - s u p p lie d e n e rg y and th e number o f s w itc h e s i n MV l i n e s h av e b e e n o b ta in e d , u t i l i z i n g th e th e o r y o f p la n n ed e x p e r im e n ts .
I t h a s b e e n found t h a t th e l i m i t i n g le n g th s o f MV o verhead l i n e s betw een s w itc h e s a r e th e same as r e a l , t a k in g i n t o c o n s i d e r a t i o n o n ly t h e c o s t Of n o n - s u p p lie d e n e rg y i n c a se o f d i s t u r b a n c e i n t e r r u p t i o n s . The c o n s id e r a t i o n o f th e c o s t o f n o n -s u p p lie d e n e rg y i n c a s e o f p la n n ed i n t e r r u p t i o n s c a u s e s th e i n c r e a s e i n th e num bers o f s w itc h e s ev e n to th e l i m i t i n g num
b e r o f s w itc h e s from th e t e c h n i c a l p o i n t o f v ie w . In su ch c o n d i tio n s th e o n ly s o l u t i o n f o r th e optimum d is t u r b a n c e l o c a l i z a t i o n i s th e a p p l i c a t i o n of microcomputer technics.
Granl-czne długości linii napowietrznych SN... 13 1
