Функции объекта
Функции объекта определяются, во-первых, его назначением, а во-вторых самим фактом его создания. Основной функцией, определяемой назначением ЭЭС, является бесперебойное (в необходимом количестве) снабжение потребителей электрической энергией требуемого качества. Заданной функцией, связанной собственно с созданием ЭЭС, является недопущение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды, которые могут возникнуть в различных аварийных условиях. Ситуации, опасные для людей и окружающей среды возможны и при отсутствии аварийных условий (отказов), т.е. при нормальном функционировании объекта из-за низкого его технического совершенства.
Рассмотрим несколько примеров. Отрицательные воздействия ГЭС, не связанные со снижением надежности, возможны при возникновении в водохранилище застойных зон из-за уменьшения проточности и турбулентности воды; изменении гидрохимического состава воды, в результате вода может стать непригодной для водоснабжения; локальном изменении климата, проявляющимся в повышении влажности воздуха, образовании частых туманов, изменении направления и скорости ветра.
Вред и убытки, вызванные функционированием АЭС могут быть недопустимо большими даже когда аварий не происходит. Так например, большой вред несут с собой добыча, обогащение, транспортировка ядерного топлива и радиоактивных отходов. Весь этот сложный цикл очень дорог, энергоемок и неэкономичен. При добыче ядерного топлива происходит загрязнение земли, воды и воздуха природными радиоактивными изотопами: ураном 234 и 238, радоном 226 и 228, обладающими длительным периодом полураспада, вредные последствия накопления которых в окружающей среде в полной мере неизвестны. Большую опасность составляют отходы, накапливаемые в местах складирования и хранения отходов (хвостохранилищах). Влияние хвостохранилищ на радиационное загрязнение окружающей среды сравнимо с влиянием АЭС и примерно в 1000 раз превышает влияние горных работ. Важно отметить, что любой предмет, вошедший в соприкосновение с энергоносителями, а также продуктами их распада подвергается радиоактивному заражению и становится непригодным к использованию и опасным: здания, емкости, аппаратура, транспортные средства и т.д.
Вместе с тем, при нормальной работе АЭС их вредное влияние на здоровье людей почти в десятки раз меньше, чем тепловых электрических станций. При сжигании органического топлива через дымовые трубы электростанций в атмосферу поступают вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии: окислы азота, окислы углерода, окислы серы, углеводороды, пары воды, летучая зола, коксик и частицы сажи. Примеси, содержащиеся в дымовых газах, оказывают вредное влияние на здоровье людей и животных, на растительность, а также способствуют разрушению различных строительных конструкций и сооружений. Зола и шлак, удаленные из топки, поступают на золошлакоотвал. Золоотвалы занимают значительную территорию. Через 10 лет после начала эксплуатации станции, если зола не используется в строительстве и сельском хозяйстве, площадь золоотвалов превышает площадь, которую занимает сама станция в 4-5 раз.
Негативное влияние на человека оказывает электромагнитное поле электрических сетей. Особое внимание этому влиянию стало уделяться после освоения линий электропередачи 500 кВ и выше. Под воздействием электромагнитного поля возможно изменение давления и пульса, сердцебиение, аритмия, повышенная нервная возбудимость и утомляемость.
В таблице 1 приведена допустимая продолжительность пребывания человека в электромагнитном поле в течение суток в зависимости от напряженности электрического поля.
Таблица 1
Допустимая продолжительность воздействия электрического поля на людей в течение суток в зависимости от его напряженности
| Напряженность электрического поля, кВ/м | Допустимая продолжительность воздействия на людей электрического поля в течение суток, мин |
| Без ограничений |
Техническое несовершенство ЭЭС будет иметь место, когда нагрузка системы превышает ее располагаемую мощность. Становится невозможным бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией. В ЭЭС осуществляется плановое ограничение потребителей электроэнергией, а когда это возможно, то система работает с частотой ниже требуемой.
Объем выполнения заданных функций. Эффективность системы
Заданную функцию система может выполнять в большем или меньшем объеме. Объем выполнения функции определяется заданным графиком электропотребления. Неудовлетворение спроса потребителя сверх заданного графика является проявлением технического несовершенства. Поэтому эффективность системы зависит как от ее надежности, так и от технического совершенства.