Pouzdanost Sistema
Prilozena mapa prikazuje geografsko podrucje koje pogriva North American Electric Reliability Council, tijelo koje se bavi
pouzdanoscu sistema na tlu Sjeverne Amerike.
Pouzdanost sistema danas postaje jedna od vaznijih tema u Proizvodnji, Prijenosu i Distribuciji elektricne energije. Narocito je to
postalo neizbjezno vazno, nakon sto se globalno, sirom svijeta elektroprivreda restruktuirala i presla na poslovanje u uvjetima
otvorenog trzista, cime je dozvoljena otvorena konkurencija i privatizacija. U nastavku je prikazan kratki opis pokazatelja
pouzdanosti distributivnog sistema, nacin proracuna pokazatelja i faktora koji imaju utjecaj na njih. Radi jednostavnosti izrade
web stranice, prikazani su samo osnovni elementi. Ako izabrana tema bude interesantna za posjetioce, tema se moze prosirit
sa vise detalja i primjera.
Pokazatelji pouzdanosti sistema
U cilju usporedjivanja distributivnih firmi, bilo je neophodno uvesti nekakva standardizirana mjerila, pomocu kojih bi mogli mjeriti
pouzdanost, na svim nivoima Proizvodnje, Prijenosa i Distribucije elektricne energije. U isto vrijeme, analizom podataka,
moguce je uociti elemente i faktore koji imaju znacajan utjecaj na pouzdanost, te korisno upotrijebiti takve podatke u svrhu
povecanja pouzdanosti, smanjenja prekida, gubitaka i poboljsanju pogona. Od posebne vaznosti je, sto nam ti pokazatelji
mogu ukazati na nacine kako smanjiti gubitke kod potrosaca energije, nastale zbog neisporucene energije i one izazvane
gubitcima u proizvodnji prouzrokovane prekidom u isporuci.
Definicija pojmova
Prikljuceno opterecenje - je nominalna vrijednost snage transformatora, vrsno opterecenje ili mjereno vrsno opterecenje, na
djelu mreze koje je u prekidu i koje je predmet promatranja. Vremenski perion promatranja mora biti definirano unaprijed (na pr.
godisnje vrsno opterecenje).
Broj potrosaca - je broj prikljucenih potrosaca ili u vecini slucajeva, to je broj mjernih mjesta na promatranom djelu mreze.
Prekid - je gubitak napajanja jednog ili vise potrosaca. Taj prekid moze biti prouzrokovan ispadom jedne ili vise komponenti
koje cine sistem.
Duzina prekida - je period vremena mjeren u minutama ili satima ili danima od trenutka zapocinjanja prekida potrosaca do
trenutka kada se ponovno uspostavi napajanje. Katkada je uspostavljanje napajanja izvodi u vise stupnjeva-faza, pa je u takvim
slucjevima neophodno registrirati vrijeme trajanja prekida svakog pojedinog stupnja-faze.
Prisilni prekid - je prekid prouzrokovan uvjetom direktno vezanim za komponentu u sistemu, koja mora biti trenutno
iskljucena iz pogona rucno ili automatski, ili je to prekid prouzrokovan nepravilnim djelovanjem aparata ili ljudskom greskom.
Trenutni prekid - je prekid nastao djelovanjem jedne od naprava za prekidanje strujnog kruga a koje se ocituje u nesatanku
napona doticnog strujnog kruga.
Dogadjaj Trenutni prekid - je prekid nastao djelovanjem jedne od naprava za prekidanje strujnog kruga, sa vremenskim
periodom u duzini, potrebnoj da naprava vrati napajanje u prvobitno stanje. Ta definicija obuhvaca naprave sa ponovnim
ukljucenjem, ciji prekid ne traje duze od unaprijed definiranog vremena, obicno <5minuta.
Planirani prekid - je gubitak napajanja kada je komponeta u sistemu namjerno - planski iskljucena, u cilju izgradnje,
planiranog odrzavanja, ili popravka.
Trajan prekid - je svaki drugi prekid koji nije definiran gornjim definicijama i traje duze od 5 minuta (>5min).
Prekidna naprava - je naprava predvidjena za uklop i isklop te ponovni brzi uklop sistema u uvjetima kvara. naprava se
moze upravljati rucno, automatski a u tu grupu se mogu ubrojiti: prekidaci, rastavljaci sa ponovnim uklopom itd.
Blokiranost (lockout) - je definirana zavrsnim djelovanjem naprave, koja ostaje u iskljucenom stanju, uvjetovanom
djelovanjem zastitnih releja.
Znacajan prekid - je prekid karakteriziran kao katastrofalan, koji prelazi tehnicke karakteristike predvidjene uvjetima za koje
je sistem izgradjen, a moze se definirati kao:
Velika steta u sistemu
Unaprijed definirani broj potrosaca u prekidu
Neuobicajeno dugo vrijeme uspostavljanja normalnog stanja
Ukupan broj prikljucenih potrosaca - je ukupan broj prikljucenih potrosaca u zadnjem danu promatranog vremenskog
perioda
Definicija pokazatelja pouzdanosti
Osnovni faktori kojima se odredjuju podaci za proracun indeksa pouzdanosti jesu:
i = dogadjaj prekida
ri = vrijeme do obnove napajanja za dogadjaj prekida
E = dogadjaj
T = sveukupno
IDE = dogadjaj prekida naprave u promatranom periodu
Ni = broj potrosaca u rekidu za svaki dogadjaj prekida u promatranom periodu
NT = sveukupan broj potrosaca napajan na promatranom podrucju sistema
Li = prkljucena snaga u prekidu za svaki prekidni dogadjaj kVA
LT = sveukupna prikljucena snaga u sistemu kVA
CN = sveukupan broj potrosaca koji je pretrpio trajni prekid u promatranom periodu
Indeksi Trajnih Prekida
SAIFI - (System Average Interruption Frequency Index) Indeks prosjecne frekvencije prekida sistema, koja se definira kao omjer
zbroja prekid-potrosac i ukupnog broja napajanih potrosaca. Jedinica mjere je prekid po potrosacu
SAIFI = SNi / NT
SAIFI = Ukupan_broj_Prekid_Potrosac / Ukupan_Broj_ Napajanih _Potrosaca
SAIDI - (System Average Interruption Duration Index) Indeks prosjecnog trajanja prekida u sistemu, definiran je kao omjer
ukupnog broja potrosac-sati prekida i ukupnog broja napajanih potrosaca. Jedinica mjere je sati (minuta) prekida po potrosacu.
SAIDI = Sri Ni / NT
SAIDI = Ukupan_broj_Prekid_Potrosac_Sati / Ukupan_Broj_Napajanih_Potrosaca
CAIDI - (Customer Average Interruption Duration Index) Indeks prosjecne duzine trajanja prekida potrosaca, koji se definira kao
omjer ukupnog broja vremena prekida potrosac-sati i ukupnog
broja potrosaca u prekidu napajanja. Ovaj indeks pokazuje pogonsku dobrotu sistema, odaziv na pojavu kvara i efektivnost
popravka kvara.
CAIDI =SriNi / Ni
CAIDI = Ukupan_broj_Potrosac_Sati_ u_prekidu / Ukupan_broj_Potrosaca_u_prekidu
ASAI - (Average System Availability Index) Indeks prosjecne upotrebljivosti sistema, koji se definira kao omjer ukupnog
vremena upotrebljivosti sistema i ukupnog broja sati u toku godine. To je postotak vremena u toku godine kada je
moguca koristiti sistem.
ASAI = [NT * (Godisnje_sati) - SriNi ] /
ASAI = [(Sveukupni_Broj_Potrosaca * Sati_godisnje)-(ukupno vrijeme u prekidu)] /
(Sveukupni_broj_Potrosaca * Sati_godisnje)
Zbog jednostavnosti opisa i web stranice, nisu opisani indeksi trenutnih prekida i oni bazirani na prikljucnoj snazi.
Svrha izbora indeksa pouzdanosti
Ineksi pouzdanosti sadrze vrijeme trajanje i frekvenciju prekida promatranog sistema u definiranom vremenskon periodu. Kroz
njih je moguce procijeniti sveukupno stanje sistema i stanje potrosaca. Prosjecna vrijednost daje dobre rezultate trenda stanja,
iako se nepotpunim ili povrsnim zapisima prekida ponekad mogu izgubiti vazni pokazatelji, kao na pr. vrijeme ukljucenja
posljednjeg potrosaca. Radi toga je od velike vaznosti tocno i detaljno vodjenje i pracenje dogadjaja i opreme vezanih za
prekide. U mnogim slucajevima, to je vodjenje i registriranje automatsko.
Primjer proracuna Indexa pouzdanosti
U nastavku je prikazan jedan primjer sa detaljnim proracunom pokazatelja pouzdanosti. Podaci su dani tabelarno, za vremenski
period od jedne godine, za primjer sistema sa 6 izlaza, brojem potrosaca, prikljucenom snagom potrosaca, brojem prekida i
duzinom trajanja istog, te brojem potrosaca u prekidu, za svaki prekid posebno.
Izlaz
Br.
Broj Prik.
Broj
Broj Snaga Duzina
Potros snaga prekida potr. u
u
prek.
kVA
prekidu prek.
sati
kVA
1
1000
4000
1
1000
4000
2
2
600
2000
0
0
0
0
3
300
3500
1
300
3500
1
4
1000
5000
0
0
0
0
5
800
3200
1
80
3200
0.5
6
800
3200
1
800
3200
1.5
7
900
3200
0
0
0
0
2400
13900 N/A
Ukupno 5400
24100 N/A
Proracun indeksa pouzdanosti na osnovu gore navedenih podataka iznose:
SAIFI=(1000+300+800+800)/4600= 0.63 prekida/potrosacu godisnje
SAIDI=[(100*2)+(300*1)+(800*0.5)+ (800*1.5)]=0.848 sati/potrosacu
CAIDI=[(100*2)+(300*1)+(800*0.5)+
(800*1.5)] / (100+300+800+800)=
1.345 sati/potrosacu u prekidu
ASAI={(8760*4600)-[(1000*2)+ (300 *1)+(800*0.5)+(800*1.5)]} / (8760*4600)=0.999903 ili 99.9903% od ukupno g vremena na
raspolaganju.
U nastavku je prikaz indeksa pouzdanosti za 1998 godinu, objavljenih u izvjestaju CEA i uzroci prekida. Prikazani podaci ne
uzimaju u obzir ledeno nevrijeme i prekide koje je izazvalo u 1998 u provincijama Ontarija i Quebeca.
Canada
International
SAIFI
2.40
1.42
SAIDI
3.32
8.92
CAIDI
1.38
6.27
ASAI
0.996540
0.998873
Index
Canada
Internat.
Nevrijeme
18.5%
20.8%
Planirano
16.8%
17.2%
Def. Oprema
15.7%
15.7%
Sjevanje-grom
13.0%
14.8%
Vanjski utjecaj
10.9%
11.6%
Uzrok Prekida