水电站电气主接线可靠性计算
水电站电气主接线的设计
目录➢概述➢电气主接线设计➢主接线方案的拟定与选择➢主变压器选择➢短路电流的计算➢电气设备选择与校验➢参考文献一概述1.1 课程设计的目的：1、复习巩固本课程及其他课程的有关内容，增强工程概念，培养电力工程规划设计的能力。
2、复习《水电站电气设备》相关知识，进一步巩固电气主接线及短路计算，电气设备选择等内容。
3、利用所给资料进行电厂接入系统设计，主接线和自用电方案选择，掌握短路电流计算，会进行电气设备的配置和选型设计。
1.2 课程设计内容：1发电厂主接线的设计2 短路电流的计算3 电气设备的选择1.3 电气主接线的基本要求1．可靠性：电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。
保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。
2．灵活性：电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。
并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。
3．安全性：电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。
4．经济性：其中包括最少的投资与最低的年运行费。
5．应具有发展与扩建的方便性：在设计接线方时要考虑到5～10年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为5～10年的最终容量留有余地。
二电气主接线设计2.1原始资料：1、待设计发电厂类型：水力发电厂；2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×15 MW 的水力发电机组，利用小时数 4000 小时/年；3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回；4、电力系统的总装机容量为 600 MVA、归算后的电抗标幺值为 0.3，基准容量Sj=100MVA；5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。
6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率） 1.1 %；7、高压负荷： 110 kV 电压级，出线 4 回，为 I 级负荷，最大输送容量60 MW， cosφ = 0.8 ；8、环境条件：海拔 < 1000m；本地区污秽等级2 级；地震裂度< 7 级；最高气温 36°C；最低温度−2.1°C；年平均温度28°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷电日T=56 日/年；其他条件不限。
大型水电站主设备继电保护整定计算系数选择的几点见解
大型水电站主设备继电保护整定计算系数选择的几点见解摘要：该文对大型水电站主设备继电保护整定计算中所选取的计算系数的取值方式进行了讨论，通过对传统电磁式保护及目前广泛应用的微机保护的不同点分析的基础上，对保护整定用的计算系数的选取进行了综合分析，给出了合理的取值选择。
关键词：继电保护可靠系数灵敏系数返回系数继电保护的整定值一般是通过计算公式计算得出的，为使整定值符合电力系统正常运行及故障状态下的规律，达到正确整定目的，计算公式中需要引入各种整定系数。
整定系数应根据保护装置的构成原理、检测精度、动作速度、整定条件以及电力系统运行特性等因素来选择。
1 可靠系数的选择由于计算、测量、调试及继电器等各项误差的影响，使保护的整定值偏离预定数值可能引起误动作，为此，整定计算公式中引入了可靠系数Kk。
对于反应量值增大而动作的保护整定计算，可靠系数Kk ＞1，取值一般在1.15～2之间；对于反应欠量而动作的保护整定计算，可靠系数Kk＜1，取值在0.8～0.9之间。
选择Kk值的大小取决于整定计算时所采用的计算量（如短路电流Id）的误差大小。
以下以反应电流量的保护可靠系数选择为例进行简要的分析。
对于反映电流量的保护，分为主保护保护（如电流速断或差动保护）与后备保护（如过流保护），两种类型的电流保护在整定计算时，由于所选取的电流类型不同，所以在整定计算中所选取的可靠系数也有差别：对于在整定计算过流保护的启动电流Iop时，由于应用的是最大负荷电流Imax或额定电流IN，电流取值为稳态值，量值的精度仅取决于测量装置的精度，而不牵扯到计算过程，因此较准确，则选取Kk可以较小些，一般取值在1.1～1.2之间；对于电流速断或差动保护，整定计算采用的计算量为次暂态短路电流，在工程实用短路电流计算中，为简化计算过程进行了一些合理的假设，使得计算得到的与实际发生短路故障时的电流误差较大，因此宜选择较大的可靠系数，一般取值在1.5～2之间。
浅谈水电站电气主接线可靠性
浅谈水电站电气主接线可靠性对水电站的电气主接线进行可靠性评估，能为科学决策提供依据。
本文对多种方案进行了可靠性与经济性相结合来综合比较分析，从而为選择出最优的主接线方案。
标签：水电站；主接线；可靠性引言随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，电力系统的规模也越来越大。
电力主接线作为水电站运行中最为重要的部分，要保证水电站中电气主接线的运行稳定，就需要选择经济合理、技术可靠的电气主接线系统，才能有效的为我国相关水电站的运行维护提供一个较为科学的决策依据。
1.主接线可靠性分析的基础数据和备选方案本电站位于某流域梯级开发的上游河段，装机容量为930MW，其下游电站装机容量194MW，两电站装机容量共计1124MW，建成后将联合并网运行。
本电站将先建成投产，其外送电方案初步考虑为：通过500kV接入电网，出线回路数1回，初步估计线路长度150～300km。
其下游电站，距离本电站直线距离不超过20km，考虑采用1回220kV线路与本电站相连，在本电站设置500/220kV 联络变压器，接入500kV电网。
此外，在邻近本电站大坝处布置一座生态电站，装机2台，总装机容量9MW，将通过500/220kV联络变压器的第三绕组接入本电站。
本电站装机容量4台，年利用小时数4466h。
结合高压配电装置的选型（500kV 配电装置采用GIS），对发变组接线方式、发电机是否安装断路器以及高压侧接线等要素拟定以下电气主接线设计方案进行技术与经济比较。
备选方案如表1所示。
2.主接线可靠性分析计算2.1主要设备元件可靠性计算参数水电站电气主接线的可靠性计算与设备元件的数据选择密切相关，根据中国水利发电学会主接线可靠性专委会提供的技术资料，有关技术参数，主要元件的可靠性参数如表2所示。
2.2主接线可靠性计算模型电站电气主接线可靠性指标通过综合考虑供电连续性、充裕性和安全性三个方面要求后确定：（1）评价连续性指标。
电站出力受阻概率LOLP；电站出力受阻时间期望LOLE；电站出力受阻频率FLOL；电站出力受阻平均持续时间D。
中小型电站电气主接线可靠性分析
他 发 站 变 电所 全 部停 运 的 可 能 性 ；４大 机 组 超 中小 型 电 站 的 电气 主 接 线 中 小 型 电站 一 般 组 成 的 发 电系 统 ， 们 的 不 同之 处 是 ， 电 （） ０ ＭＷ 及 以上 至 Ｉ ０ Ｍ Ｗ以 机 与 断 路 器 和 断路 器与 主 变 压 器 及机 组 厂 Ｏ０ 高 压 电 气 主 接 线 应 满 足 可 靠 性 的 特 殊 要 是 指 总容 量 为２ ０ 还 求 。 靠 性 计 算 就 是 评 估 待 定 电 气 主 接 线 下 的 电 站 ， 装 的 单 机 容 量 一 般 为 ５ ～ 可 安 ０ 用变 压器 之 间用 分相 封 闭母 线相 互连 接 。
浅谈发电厂电气主接线的可靠性研究
进 行 系统分 析 ， 确定 系 统的 故障 模式 集合 ， 并计算 出该状 态集 合 的
可 靠 性 指标 数 据 。 （ 基 于故 障扩散 的评 估方 法 及步 骤 。 于故 障扩 散 的评 估计 ５） 基 算 方法 利用 前 向搜 索 算 法 确 定 主 接 线 系 统 中断 路 器 动 作 的 影 响
３、 电厂 主 接 线 可 靠性 的 关 键 因 素 发
（ ） 电线路 和变 压器 。 电线 路 以及变 压器 属 于 系统 静态 元 １输 输 件， 作为 系统 的重 要连 接节 点 由其 引起 的系 统故 障大 多为 扩大 性 故 障。 由于 他 们二 者 的 故 障所 导 致 的 系统 状 态 的 改 变 ， 引 起 相 将 邻 断 路器 的动 作 ， 系 统 的修 复必 须 在其 关 联 断路 器 动 作并 切 除 对 故障后进行。 因而 ， 电线 路 及变 压 器 的 状 态 是 决定 主 接 线 可靠 输 性 的 关键 性 因 素 之 一 。
评估 规程 借 助 矩 阵计 算 方 法 ， 整 个 系 统 满 足 供 电连续 性 、 行 对 运 安 全性 以及 供 电 充裕 性 能 力 的 量 度 。 参考 文献
【 万铁岩． １ ］ 发电厂电气主接线的接线方 式 Ｊ 林业科技情报． ００ 【ｌ ２０ ［ 陈尚 大型发 电厂电 ２ 】 发． 气主接线探讨［ ｌ Ｊ 中国电力． ０３ ２０ 作者简介 刘宝龙， 汉 大学本科，９ ０ 男， 族， １７年出生， 电气工程师， 从事发电厂电气 现 运行技术管理工作。
内容 ， 其可 靠 性 将 直接 关系 到 系统 供 电任务 的完 成 情 况 。 随着 发 电厂 机组 容量 的 不断升 级 ， 接 线的 连接形 式也 在不 断变 化 ， 统 主 系 运行 可 靠性 问题 已经成 为 发 电厂 远行 与维 护 中至 关 重 要 的环 节 。
水电站电气主接线可靠性评估
水电站电气主接线可靠性评估发表时间：2015-10-15T16:02:53.437Z 来源：《工程建设标准化》2015年6月作者：邓祎[导读] 黑龙江水运建设发展有限公司，黑龙江，哈尔滨，150026 本文重点对水电站主接线可靠性评估的相关问题进行详细的探讨，供相关技术人员参考。
（黑龙江水运建设发展有限公司，黑龙江，哈尔滨，150026）【摘要】水电站电气主接线是电站安全性非常重要的内容之一，我国很多小型水电站由于缺乏相应的可靠性评估，常常导致安全事故的频发。
本文重点对水电站主接线可靠性评估的相关问题进行详细的探讨，供相关技术人员参考。
【关键词】水电站；主接线；可靠性；评估一、前言水电站电气主接线关系到电力负荷问题，一旦出现了事故会导致整个水电站的生产受到巨大的影响，本文针对水电站主接线的可靠新进行了详细的分析，并提出了相关的提高主接线可靠性的措施。
二、水电站主接线可靠性定义和意义1、可靠性的基本定义定义可靠性时，主要是根据概率来表示。
由于可靠性的定义尚且存在诸多争议，经过了几次修改，目前还没有一个较为统一的定论。
在1982年，我国颁布了《可靠性基本名词术语和定义》，其中将失效定义为：产品丧失了规定的使用功能。
同时也将可修产品称为失效；而对可靠性的定义是：产品在规定的时间以及规定的条件下，完成规定功能的能力。
这个定义只是一般性定义，没有任何定量的表示，因此可以说定量标准极其不严格。
实际上，只有确定了可靠性的定量定义之后，才能对可靠性提出明确的规定和要求。
所以，往往将失效定义为：产品、系统等制定其规定使用功能的终止概率；可靠性定义为：产品以及系统等在规定的条件下、规定的时间内，完成其规定功能的概率。
用“概率”定义失效和可靠性，用定量的概率值来衡量可靠程度，这便促使可靠性的定义有了计算的定量标准。
2、水电站电气主接线故障的常见问题发电机的主接线的可靠性分析基本上是以系统故障为中心，这便需要加强对发电机主接线系统的常见故障内容的详细分析，强化对发电机主接线系统故障对系统运行影响程度的深入研究。
龙羊峡电站电气主接线可靠度分析
龙羊峡电站电气主接线可靠度分析班级；电中职13-2姓名；唐铭良学号；1326510203摘要对龙羊峡水电站电气主接线进行逻辑网络图分析 ,利用全概率公式建立电气主接线可靠度的数学模型 ,然后根据龙羊峡电站电气主接线可靠度指标 ,进行电气主接线可靠性估计。
对电气主接线进行可靠性分析有助于工程师比较和选择各种不同的发电厂、变电站的电气主接线方案。
关键词 :网络图法 ;全概率公式 ;水电站 ;电气主接线 ;可靠度引言龙羊峡水电站位于青海省共和县和贵南县交界的黄河河段上 ,是西北电网的主力发电厂 ,在西北电网中肩负着调峰、调频的重要任务。
对龙羊峡水电站电气主接线可靠性进行分析 ,了解它们的运行状况 ,以便采取相应的措施 ,提高其可靠性 ,对保证电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。
本文采用逻辑网络图分析法与全概率公式相结合的分析方法 ,首先对龙羊峡电站电气主接线进行逻辑网络图分析 ,使其分解为若干个简单的串、并联网络结构 ,然后结合全概率公式对分解后的串联、并联结构进行可靠度计算 ,计算出龙羊峡电站电气主接线的可靠度。
龙羊峡电站电气主接线接线方式为双母线单分段带简易旁路 ,且采用 SF6 ,具有安全可靠性高、操作简便、维护量小等特点。
电气主接线接线图如图 1 所示。
图1 龙羊峡水电站电气主接线接线本文研究保证一台机组正常供电时 ,对电气主接线的可靠性进行分析。
所以可靠性判据为保证一台机组能够安全送电。
根据图 1 可以绘出机组 1 G 正常供电时对应的电气主接线的接线图如图 2 所示。
平时分段的一组母线作为工作母线 ( 图 2 中母线 1) ,另一组则为备用母线 (图 2 中母线 3) 。
母线每一分段计算基本原理和假设起点 ,某二次母线为终点 , 那么起点到终点便构成一个网络。
电能传输的可靠性受网络结构及每一个元件的可靠性影响 ,因此 ,可以将逻辑网络方法和全概率公式结合起来分析电气主接线的可靠性。
分析时 ,采用如下基本假定 :(1) 假定元件不可修复 ,系统也是不可修复的 ,而且不考虑双重故障 ;(2) 各元件是独立的 ;(3) 采用连续性作为判别系统可靠性的准则。
浅谈水电站电气主接线可靠性
Ｉ ■
浅谈 水 电 站 电气 主 接 线 可 靠 性
党 琦
６ ６ ５） １４０ （ 四川宝 兴兴源 实业有 限 责任公 司
［ 摘 要］ 电站 电气 系统 的可靠 性对 是 电力 系统可靠 性 评估 的重要 组成 部分 。本 文介 绍了 水 电站 电气主接 线 可靠性 评估 的 发展过 程 ， 水 以及不 同 的电气 主 接 线可 靠性 计算 方法 ， 析 了影响水 电站 电器 主接 线可靠 性评 估的 因素 。 并分 ［ 词］ 电站 电力系统 电气主 接线 可 靠性 关键 水 中图分 类号 ： Ｖ ５ Ｔ ７ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９ ｌＸ（Ｏ２ｏ～ ０２ ０ ｌ０—９４ ２ １）３ ０ ９— ｌ
算 法 的准确 性与 代表性 的 同时 ， 简化计 算模 型的 目的 。 由于对 电力 系统 内部 的 元件 事 件及 关系分 别进 行了建 模 ， Ｏ法 能够 准确的 反映 出 电力系统 内部 的 Ｇ 运行 情 况， 终得 出 电气主接 线多种 可靠 性的指 标 ， 最 具有 计算 简便 、结果 准确 的特 点 ， 提升 水 电站电器 主接 线 可靠性 评估 的科学 性有 着 重要 的意 义。 对 ３ 影 响水 电站 电气 主接线 可 靠性评 估的 因素 ３ １开 关操作 模拟 对 电器 主接线 可靠性 计算 的影 响 ． 水 电站 电气 主接 线的 Ｅ常 运行 中 ， ｔ 需要涉 及到众 多较为 复 杂的开 关操作 ， 而 这些操 作之间往 往有着一 定的联 系 ， 很难用数学语 言进 行描述 ， 以说 ， 可 能否 将 电气主接 线开 关操作及 其关系 准确的利 用数字模 型模拟 出来 ， 是保证 水 电站 电力主 接线 可靠性 计算 结果是否 具 有代表性 的 关键 。在 对 电气主 接线 可靠 性 进 行计 算的 过程 中， 当准确 的分 析母 线与断路 器的 动作模 式 与故障 原 因， 应 并 与计算 所得 的结果进 行对 比， 得到 全部开 关操作 的停 运时 间 ， 并将 常开开 关 作 为与常闭开关对应的替代设备， 简化计算的过程， 并提高计算的准确性。 ３ ２ 水 能对水 电站 电气 主接线 可靠 性计算 的影 响 ． 由于水 电站 不同于 传统的火力 发 电站 ， 其运行 的状 况需 要依靠 水能的供 应 来决 定 ， 因此 ，在对 水电站 电气 主接 线的可靠 性进 行计算 时 ， 也需 要考 虑到 水 能 的影响 ， 引入 代表 当地 水文状 况与 水能 特点的概 率 函数 ， 以当年的 水 文状 并 况 作为依 据 ， 函数 进行 适 当的修正 ， 对 以便将 水能的 影响纳 入到 电气 主接 线可 靠 性的计 算 当中 ， 提高运 算的 准确性 与 代表性 ， 确保计 算 的结 果能够 科学 的反 应 出水 电站 运行 的特 点 ， 以便于 对水 电站 电气主接 线的可靠 性做 出客观 准确 的 评价 ， 并有针 对性 的采取 合理 的措 施来 提高水 电站 的供 电质 量 。
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水电站电气主接线可靠性计算崔巍，卫志农，周丽华河海大学电气工程学院，南京 (210098)E-mail ：cw053060@摘 要：对水电站电气主接线进行可靠性计算，能为水电站的电气主接线选择提供依据。
本文考虑继电保护及自动装置对可靠性的影响，对断路器模型进行修正。
此外，还分析了水能在水电站电气主接线可靠性计算中的影响。
最后，通过算例验证了该模型的有效性。
关键词：可靠性计算；电气主接线；断路器；水能 中图分类号：TM 7321．引言可靠性计算，对提高电站在电力系统运行的安全性、减少停电损失及充分发挥电站的效益都有十分重要的理论意义和现实意义。
水电站电气主接线可靠性计算是指对电气主接线的供电连续性、充裕性和安全性进行评估。
水电站由于其增减负荷速度快的运行特点和在整个系统中的调峰、调频作用，对系统的经济运行有重要影响，因此其主接线可靠性计算具有重要的意义。
对电气主接线的研究，首先是研究元件的模型。
1971年Endrenyi 等提出了断路器的三状态模型[1]，即正常状态、事故发生但尚未切除状态以及事故切除后修复状态。
随后，有学者提出元件的四状态模型，即在三状态模型的基础上增加了计划检修状态。
1997年，在分析传统三状态模型的缺陷后[2]，Billinton 提出了一种广义n+2状态系统的马尔可夫模型[3]。
本文首先给出一系列可靠性指标和计算公式，接下来给出用最小割集方法计算主接线可靠性的流程图，然后分析考虑继电保护及自动装置影响的断路器故障模型，最后分析水能对水电站主接线可靠性计算的影响。
2. 可靠性指标和计算公式评价发电机组、出线运行可靠性的指标[4]有：故障率λ，期望年停运时间U ，平均故障持续时间D 。
∑∈=Li iλλ （1）∑∈⋅=Li ii r U λ （2）λUD =（3）式中，L 为导致发电机组、出线停运的事件集合，i λ为故障率，i r 为由i λ引起的导致发电机组、出线停运的时间。
对于i λ和i r ，分以下几种情况进行计算。
一重故障：i λ即为单个元件强迫停运的故障率，i r 为单个元件强迫停运的故障恢复时间。
如果存在备用设备，停运时间就是备用设备投运的操作时间。
二重故障：应考虑强迫停运与计划检修停运重叠的情况。
假设两个元件强迫停运的故障率分别为1λ，2λ，强迫停运故障恢复时间分别为1r ，2r ，计划检修停运率分别为1m λ，2m λ，计划检修停运时间为1m r ，2m r 。
则二重故障的持续强迫停运故障率为()2121r r i +=λλλ （4）二重故障的持续强迫停运时间为2121r r r r r i +=（5）计划检修停运与持续强迫停运一般在以下两种情况之一重叠：元件1已在检修，元件2强迫停运；元件2已在检修，元件1强迫停运。
此时的等效停运率为212121m m m m i r r λλλλλ+= （6）等效的停运时间为⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+++=221212*********m m m m m m i i r r r r r r r r r λλλλλ （7）评价连续性的指标有：电站出力受阻时间期望LOGE ，电站出力受阻概率LOGP ，电站出力受阻频率FLOG 。
∑∈=Li ii r LOGE λ （8）LOGE LOGP = （9） ∑∈−=Li iLOGP FLOG λ)1( （10）评价充裕性的指标有：电站受阻电力期望EDNS ，电站受阻电量期望EENS 。
∑∈⋅=Li ii C EDNS λ （11） ∑∈⋅⋅=Li ii i C r EENS λ （12）式中 L 为导致发电机组、出线停运的事件集合，i λ为故障率，i r 为由i λ引起的导致发电机组、出线停运的时间，i C 为由i λ引起的导致发电机组、出线停运的容量。
3. 基于最小割集的主接线可靠性计算用网络连通性进行主接线可靠性计算的关键是如何求得出线到发电机的通路，并进一步求得相应的故障割集事件。
其核心算法——最小割集方法[5]计算电气主接线可靠性的流程如图1所示。
图1 电气主接线可靠性计算的基本流程4. 考虑继电保护及自动装置影响的断路器故障模型一个正常闭合的断路器一般有7种状态[4]，分别为： N 正常状态； M 计划检修状态； m 强迫检修状态； f 误动状态； i 接地或绝缘故障状态； st 拒动状态； r 故障后修复状态。
从故障后果的观点来看，可以把st 状态和i 状态等效为S 状态，m, f 和r 状态合并为R 状态。
S 状态将导致保护区内所有断路器跳闸，R 状态只有故障断路器自己跳闸。
当需要考虑继电保护的误动影响时，还必须进行修正。
继电保护失效主要有两种情况：误动，即其保护区内无故障保护动作； 拒动，当保护区内有故障时，保护没有动作。
继电保护误动的效果与被保护断路器处于S 状态的后果一样，因此可以归到一种状态中。
继电保护拒动其后果相当于在故障断路器的保护区内的断路器都处于S 状态，从而导致下一级断路器跳闸，这种状态单独列出来，称为F 状态。
综合上述因素，确定考虑继电保护及自动装置影响的断路器故障模型如下： 线路侧断路器故障率PP i P i n n K L L K K λλ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=4.035.021 （13）式中，1K 为静态系数，2K 为切除短路系数，3K 为操作系数，i L 为线路长度，P L 为平均线路长度，i n 为断路器每年的实际操作次数，P n 为年平均操作次数，P λ为断路器统计平均故障率。
主变压器——机组侧断路器故障率PP iP L T U n n K L K K λλλλλ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⋅++=4.035.021 （14）式中，1K 为静态系数，2K 为切除短路系数，3K 为操作系数，P L 为平均线路长度，U λ为水轮发电机组故障率，T λ为主变压器故障率，L λ为线路故障率，i n 为每年的机组操作次数，P n 为断路器年平均操作次数，P λ为断路器统计平均故障率。
母联断路器、分段断路器及联络变压器断路器故障率不乘修正系数，取P λ。
5. 水能对水电站主接线可靠性计算的影响水能不足造成发电容量的损失，从后果来看，它与系统元件故障引起的发电容量损失是相同的，两者从可靠性角度来看是串联的关系。
对于丰水期，不需要考虑水能不足的情况；但是，对于枯水期，就要考虑水能不足对电站发电容量的影响。
假设一水电站的总装机容量为P ，水能保证出力如表1所示。
计算得到的指标年停运时间需要用下式进行修正。
PaUU i i×××=∑=87602430121'(15)其中，U U ,'分别是修正前后的年停运时间。
表1 月平均水能出力月份 1 2 3 4 5 6保证出力 1a 2a 3a 4a 5a 6a 月份 保证出力7a8a9a10a11a12a6. 可靠性计算实例对六台发电机，六回出线的水电站进行可靠性计算，电压等级500kV ，每台发电机容量700MW ，每回出线650MW ，出线L1线路长度为160km ，出线L2线路长度为160km ，出线L3线路长度为180km ，出线L4线路长度为180km ，出线L5线路长度为230km ，出线L6线路长度为230km ，年利用小时数设为3250。
主接线方案采用三分之四接线，如图2所示。
元件可靠性原始数据如表2所示。
表2 元件可靠性原始数据元件类型活动性故障率（次/年）非活动性故障率（次/年）故障修复时间（h/次）计划检修率 （次/年）计划检修时间（h/次）主变压器 0.0262 585.58 0.663 172.60 高压断路器 隔离开关 0.00149 560.14780 架空线 0.114*11.223 1.005 93.601发电机断路器 水轮发电机组3.5 73 1.06 280.6母线 0.015200.166 72附注：带*符号的数据其单位是次/100km•年。
图2 三分之四接线主接线图电站整体可靠性指标如表3所示。
负荷点可靠性指标如表4所示。
为了分析发电机断路器对电站主接线可靠性的影响，对没有装设发电机断路器的情况进行了计算，与装设发电机断路器的情况进行了比较，结果如表5所示。
从表5我们可以看到，装设发电机断路器对电站整体指标的改善非常明显，但这与具体的主接线形式有关。
从可靠性观点来看，装设发电机断路器可以显著减少高压断路器的操作次数从而大大降低了高压侧的故障率。
然而发电机断路器本身就是一个可能发生故障的元件，因此装设发电机断路器将增大发电机端的故障率。
因此，装设发电机断路器是否对发电厂可靠性有利与高压断路器、发电机断路器的可靠性参数有很大关系，需要针对具体接线，把发电厂高低压侧的接线作为整体进行计算分析才能得到可信的结论。
表3 电站整体可靠性指标电站出力受阻概率电站出力受阻时间期望(h/年) 电站出力受阻频率（次/年）电站出力受阻电力期望（MW/年）电站出力受阻电量期望（MW•h/年）0.000194 0.631868 0.625240 423.584015 414.665009表4 负荷点可靠性指标负荷点名称故障率（次/年）年停运时间（小时）可用率故障频率（次/年）故障期望受阻电量（MW•h/年）L1 0.1126660.109956 0.9999660.112662 71.47134L3 0.0930960.092805 0.9999710.093093 60.32293表5是否装设发电机断路器的可靠性指标比较装设发电机断路器没有装设发电机断路器电站出力受阻概率0.000194 0.000530 电站出力受阻时间期望(h/年)电站出力受阻频率（次/年）0.625240 1.906150 电站出力受阻电力期望（MW/年）423.584015 1284.510010 电站出力受阻电量期望（MW•h/年）7. 结论本文首先列出评估水电站的可靠性指标，接下来分析继电保护及自动装置对断路器模型的影响，然后分析水能对水电站主接线可靠性计算的影响，最后通过算例，具体分析继电保护及自动装置对断路器模型的影响和是否装设发电机断路器对电站整体可靠性指标的影响。
参考文献[1]Endrenyi J. Three-State Models in Power System Reliability Evaluations[J]. IEEE Trans on Power Apparatus and Systems, 1971(90): 1909~1916.[2]Billinton R, Chen H. Weaknesses of the Conventional Three-State Model in Station-Oriented Reliability Evaluation[J]. Microelectronic Reliability, 1997, 37(12): 1799~1804.[3]Billinton R, Chen H, Zhou J Q. Generalized n+2 State System Markov Model for Station-Oriented Reliability Evaluation[J]. IEEE Trans on Power Systems. 1997, 12(4): 1511-1517.[4] 郭永基. 电力系统可靠性分析[M]. 北京:清华大学出版社, 2003.[5] 鲁宗相，郭永基. 水电站电气主接线可靠性评估[J]. 电力系统自动化, 2001,25(18):16-19.Reliability Calculation of Hydro Electric Power Station BusSystems ArrangementCui Wei，Wei Zhinong，Zhou LihuaSchool of Electrical Engineering，Hohai University，Nanjing (210098)AbstractReliability calculation of bus systems arrangement of hydro electric power station provides basis of reasonable decision. It is presented that relay protection and automatic system have effects on the reliability of bus systems arrangement. The modal of circuit breaker is presented. It is presented that the hydro energy has influence on the reliability calculation of hydro electric power station bus systems arrangement. At last the model is verified by a case.Keywords：reliability calculation，bus systems arrangement，circuit breaker，hydro energy作者简介：崔巍，男，1982年生，硕士研究生，主要研究方向为电力系统可靠性。