- •В. В. Красник Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств
- •Аннотация
- •В. В. Красник Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств Введение
- •Глава 2 посвящена собственно вопросам эксплуатации оборудования подстанций, главным образом, силовых трансформаторов и автотрансформаторов.
- •Глава 1. Общие требования к организации работ по техническому обслуживанию электрических подстанций и распределительных устройств
- •1.1. Структура электроэнергетической отрасли
- •1.2. Классификация электрических подстанций и распределительных устройств. Основные определения
- •1.3. Нормативно-техническая документация по обслуживанию электрических подстанций и распределительных устройств
- •1.4. Общие требования к пс, ру, рп, ртп и тп
- •1.5. Общие требования к закрытым пс и зру
- •1.6. Общие требования к открытым пс и ору
- •1.7. Общие требования к организации ремонта и технического обслуживания вл
- •1.8. Структура оперативно-диспетчерского управления
- •Глава 2. Обслуживание оборудования подстанций
- •2.1. Производственные помещения для обслуживания пс
- •2.2. Обслуживание силовых трансформаторов и автотрансформаторов
- •2.2.1. Термины и определения
- •2.2.2 Параметры и режимы работы трансформаторов и автотрансформаторов
- •2.2.3. Допустимые перегрузки трансформаторов и автотрансформаторов
- •2.2.4. Устройство и обслуживание систем охлаждения масляных трансформаторов
- •2.3. Включение трансформатора в сеть и контроль за его работой
- •2.4. Параллельная работа трансформаторов
- •2.5. Обслуживание устройств регулирования напряжения
- •2.6. Заземление нейтралей трансформаторов. Дугогасящие реакторы для компенсации емкостных токов
- •2.7. Защита оборудования пс от перенапряжений
- •2.8. Трансформаторное масло: изоляционные свойства, отбор проб, очистка, осушка и регенерация
- •2.9. Маслонаполненные вводы: обслуживание, контроль изоляции
- •2.10. Повреждения при работе трансформаторов
- •Глава 3. Обслуживание синхронных компенсаторов
- •3.1. Понятие о реактивной мощности. Режимы работы синхронных компенсаторов
- •3.2. Системы возбуждения синхронных компенсаторов
- •3.3. Система охлаждения
- •3.4. Система водоснабжения
- •3.5. Система маслоснабжения
- •3.6. Порядок действий персонала при пуске и останове ск и выводе его в ремонт
- •3.7. Осмотры ск и контроль за его работой
- •Глава 4. Обслуживание коммутационных аппаратов
- •4.1. Термины, определения и классификация коммутационных аппаратов высокого напряжения
- •4.2. Обслуживание выключателей высокого напряжения
- •4.2.1. Требования к выключателям
- •4.2.2. Обслуживание масляных выключателей
- •4.2.3. Обслуживание воздушных выключателей
- •4.2.4. Обслуживание элегазовых выключателей
- •4.2.5. Обслуживание вакуумных выключателей
- •4.2.6. Операции с выключателями и проверка их работоспособности
- •4.3. Обслуживание разъединителей, отделителей и короткозамыкателей
- •4.3.1. Обслуживание разъединителей и отделителей
- •4.3.2. Операции с разъединителями и отделителями
- •4.4. Обслуживание установок приготовления сжатого воздуха
- •Глава 5. Обслуживание измерительных и защитных аппаратов, реакторов и кабелей
- •5.1. Обслуживание трансформаторов тока
- •5.2. Обслуживание трансформаторов напряжения
- •5.3. Обслуживание конденсаторов связи и отбора мощности и вч заградителей
- •5.4. Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений
- •5.5. Обслуживание токоограничивающих реакторов
- •5.6. Обслуживание силовых и контрольных кабелей
- •Глава 6. Обслуживание элементов распределительных устройств
- •6.1. Общие требования к ру напряжением выше 1 кВ
- •6.2. Обслуживание шин и контактных соединений
- •6.3. Обслуживание высоковольтных изоляторов
- •6.4. Заземляющие устройства на пс и в ру
- •6.5. Устройства оперативной блокировки
- •6.6. Обслуживание элементов кру
- •Глава 7. Обслуживание цепей оперативного тока
- •7.1. Источники оперативного тока на пс
- •7.2. Устройство, характеристики, режимы работы и особенности эксплуатации аккумуляторных батарей
- •7.3. Преобразователи энергии: двигатели-генераторы и выпрямители
- •7.4. Контроль изоляции цепей оперативного тока
- •Глава 8. Особенности обслуживания устройств релейной защиты и автоматики
- •8.1. Общие положения по обслуживанию устройств рЗиА
- •8.2. Характер повреждений в электрических сетях и утяжеленные режимы их работы
- •8.3. Максимальная токовая и токовая направленная защиты
- •8.4. Токовая направленная защита нулевой последовательности
- •8.5. Дистанционная защита линий
- •8.6. Продольная дифференциальная защита
- •8.7. Поперечная дифференциальная токовая направленная защита
- •8.8. Дифференциально-фазная высокочастотная защита
- •8.9. Дифференциальная токовая и другие виды дифференциальной защиты
- •8.10. Газовая защита трансформаторов
- •8.11. Защита синхронных компенсаторов
- •8.12. Устройства резервирования отказов выключателей
- •8.13. Автоматическое повторное включение линий, шин и трансформаторов
- •8.14. Автоматическое включение резерва
- •8.15. Обслуживание устройств рЗиА
- •Глава 9. Фазировка электрического оборудования
- •9.1. Общие понятия и определения
- •9.2. Методы и порядок выполнения фазировки
- •Глава 10. Порядок и последовательность выполнения оперативных переключений на подстанциях
- •10.1. Общие положения
- •10.2. Распоряжения о переключениях и порядок их выполнения
- •10.3. Последовательность типовых операций с коммутационными аппаратами при включении и отключении вл, к л и трансформаторов
- •10.4. Последовательность операций при включении и отключении электрических цепей
- •10.5. Переключения при ликвидации технологических нарушений
- •10.6. Переключения при вводе в работу нового оборудования и проведении испытаний
- •10.7. Последовательность операций при отключении и включении электрических цепей на пс, выполненных по упрощенным схемам
- •10.8. Последовательность операций на пс с двумя системами шин при выводе одной из них в ремонт
- •10.9. Перевод присоединений с одной системы шин на другую без шсв в ру
- •10.10. Вывод выключателей в ремонт и ввод их в работу после ремонта
- •11.1. Порядок организации работ при ликвидации аварий
- •Глава 11. Предупреждение и устранение аварийных ситуаций в электрических сетях
- •11.2. Замыкание фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов
- •11.3. Предупреждение отказов выключателей
- •11.4. Операции с шинными разъединителями
- •11.5. Недопустимость феррорезонансных явлений
- •11.6. Причины возникновения аварийных ситуаций в электрических сетях и действия персонала по их предупреждению и устранению
- •11.7. Действия персонала при аварийном отключении вл и кл
- •11.8. Действия персонала при аварийном отключении трансформаторов
- •11.9. Действия персонала при аварийном отключении сборных шин
- •11.10. Определение мест повреждений на лэп
- •Глава 12. Оперативная документация на пс
- •12.1. Оперативный журнал
- •12.2. Оперативная схема и схема-макет электрических соединений электростанций и подстанций
- •12.3. Бланки переключений
- •Глава 13. Требования к персоналу энергопредприятий
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Подготовка по новой должности
- •13.3. Стажировка
- •13.4. Проверка знаний норм и правил
- •13.5. Дублирование
- •13.6. Допуск к самостоятельной работе
- •13.7. Инструктажи по безопасности и охране труда
- •13.8. Контрольные противоаварийные и противопожарные тренировки
- •13.9. Специальная подготовка
- •Принятые сокращения
- •Список литературы
4.4. Обслуживание установок приготовления сжатого воздуха
Применение сжатого воздуха на ПС необходимо для приведения в действие пневматических приводов воздушных выключателей и разъединителей.
В воздушных выключателях сжатый воздух используется для гашения дуги и вентиляции внутренних полостей выключателей для удаления осаждающейся на них влаги.
Для снабжения сжатым воздухом этих коммутационных аппаратов в РУ и на ПС предусматриваются установки сжатого воздуха, состоящие из стационарной компрессорной установки и воздухораспределительной сети.
Производительность рабочих компрессоров регламентируется ПУЭ и должна быть выбрана такой, чтобы обеспечивать:
в установках с компрессорами давлением до 10 МПа — 0,5 ч непрерывной работы с 2-часовой паузой;
восстановление давления в воздухосборниках, сниженного на вентилирование воздушных выключателей и на утечки всей системы, за 2 ч, пока компрессоры не работают, — в течение 0,5 ч;
в установках с компрессорами давлением 23 МПа — 1,5 ч непрерывной работы с 2-часовой паузой;
восстановление давления в воздухосборниках, сниженного по указанным выше причинам, — в течение 1,5 ч.
Для нормальной работы компрессора в помещении компрессорной установки должна поддерживаться температура не ниже +10 °C и не выше +40 °C, для чего должны быть предусмотрены отопление и приточно-вытяжная механическая вентиляция.
В соответствии с требованиями ПТЭ, сжатый воздух, используемый в воздушных выключателях и приводах других коммутационных аппаратов, должен быть очищен от механических примесей с помощью фильтров, установленных в распределительных шкафах каждого воздушного выключателя или на воздухопроводе, питающем привод каждого аппарата.
Для предупреждения загрязнения сжатого воздуха в процессе эксплуатации должны производиться продувки:
магистральных воздухопроводов при положительной температуре окружающего воздуха — не реже 1 раза в 2 месяца;
воздухопроводов (отпаек от сети) до распределительного шкафа и от шкафа до резервуаров каждого полюса выключателей и других коммутационных аппаратов с их отсоединением от аппарата — после каждого капитального ремонта аппарата;
резервуаров воздушных выключателей — после каждого капитального и текущего ремонта, а также при нарушении режимов работы компрессорных станций.
В выключателях с воздухонаполненным отделителем, а также в ряде других серий выключателей (ВНВ, ВВБ и др.) сжатый воздух является изолирующей средой между главными контактами выключателя, находящегося в отключенном положении.
Для работы воздушных выключателей сжатый воздух накапливается в их резервуарах, а резервуары пополняются от установок, предназначенных для получения сжатого воздуха.
Основными показателями качества сжатого воздуха являются давление, влажность и чистота от загрязнений механическими примесями.
Номинальное давление и колебания давления сжатого воздуха, подводимого к пневматическим приводам, не должны выходить за пределы нормированных значений. К резким колебаниям давления в воздухораспределительной сети приводят сбросы воздуха при отключениях выключателей.
Установки для производства сжатого воздуха во всех режимах должны с необходимой быстротой восстанавливать давление, создавая условия для надежной работы аппаратов.
Влага на клапанах и вентилях в холодное время года может замерзнуть, что приведет к отказу в работе выключателя. Влага на внутренних поверхностях изолирующих деталей снижает их изоляционные свойства, что приведет к перекрытию изоляции по поверхности.
Поэтому конструкции выключателей и пневматических приводов рассчитаны на применение в них только сухого воздуха.
Содержание влаги в виде пара в сжатом воздухе оценивается его относительной влажностью, представляющей собой отношение массы водяного пара, находящегося в данном объеме воздуха, к массе насыщенного водяного пара в том же объеме воздуха и при той же температуре.
Относительная влажность будет повышаться, пока не наступит состояние насыщения, то есть состояние равновесия между испарением жидкости и конденсацией пара из воздуха. Дальнейшее увеличение давления или понижение температуры воздуха приводит к дальнейшей конденсации излишка водяного пара, а относительная влажность, достигнув 100 %, уже изменяться не будет.
Температура, при которой начинается образование конденсата, называется точкой росы . На практике сжатый воздух осушают до такой степени, чтобы точка росы была недостижима при возможных изменениях температуры воздуха в РУ.
Установки для получения и распределения сжатого воздуха состоят из следующих элементов:
компрессоров с электроприводом и автоматической системой управления пуском и остановкой;
воздушных всасывающих фильтров для очистки воздуха, всасываемого первой ступенью компрессора из атмосферы;
змеевиковых охладителей с водомаслоотделителями и продувочными клапанами после каждой ступени компрессора;
воздухосборников (ресиверов) — сосудов для накопления сжатого воздуха и редукторных клапанов, устанавливаемых на выходе воздуха из воздухосборников в распределительную сеть;
воздухопроводов, арматуры, приборов и вспомогательных устройств, необходимых для эксплуатации воздухораспределительной сети.
На ПС с воздушными выключателями используются компрессоры на номинальное давление 4 и 4,5 МПа типов ВШ-3/40М и АВШ-1-5/45 и компрессоры на 23 МПа типа ВШВ-2,3/230.
На ПС с масляными выключателями и разъединителями с пневматическим приводом применяются небольшие автоматизированные компрессоры типа АВВ-5/2 на давление 2 МПа.
Надежность снабжения сжатым воздухом аппаратов РУ обеспечивается непрерывным поддержанием необходимого запаса сжатого воздуха в воздухосборниках.
Режим работы установок сжатого воздуха определяется его давлением в воздухосборниках и в воздухораспределительной сети. Требуемое давление поддерживается периодическим пуском компрессоров. Время между остановкой и пуском компрессоров, в зависимости от расхода воздуха, должно быть не менее 60 мин, а восстановление требуемого давления должно быть обеспечено за время не менее 30 мин.
Операции включения и отключения компрессоров автоматизированы. Пуск рабочего компрессора производится автоматически датчиком давления. Если рабочие компрессоры не смогут восстановить давление до номинального, то при его снижении включается резервный компрессор.
При обслуживании компрессорной установки в обязанности персонала входят:
систематический (не реже 1 раза в смену) осмотр компрессорной установки, устройств автоматики и сигнализации;
наблюдение за пуском и работой компрессоров, их температурой, давлением масла в системе смазки и воздуха, а также отсутствием пропусков воздуха и состоянием прокладок в местах уплотнений;
проверка уровня масла в картере, его доливка;
проверка давления воздуха в воздухораспределительной сети;
продувка водомаслоотделителей;
содержание в чистоте оборудования и помещения компрессорной.
В процессе эксплуатации осуществляется наблюдение за исправностью всасывающего фильтра и отсутствием попадания в него пыли и твердых частиц.
Масло в воздушный всасывающий фильтр заливается до отметки, указанной на камере. При высоком уровне масло может попасть в цилиндр компрессора и нарушить его работу.
Смену масла в воздушном фильтре следует производить через 100–120 ч работы.
Большое значение имеет правильная смазка цилиндров, где поршни работают при высокой температуре. Излишняя смазка способствует загрязнению трубопроводов и воздухосборников.
Наблюдения требуют и сами воздухосборники. Спуск конденсата из них следует производить не реже 1 раза в сутки в наиболее холодное время суток. В зимнее время рекомендуется включать электроподогреватели конденсатосборников для таяния образовавшегося в них льда и отключать их после спуска влаги.
На ПС должны иметься оперативные схемы воздушных коммуникаций с указанием открытых и закрытых вентилей. При изменениях положения вентилей вносятся изменения и в схему, о чем сообщается дежурному, принимающему смену. Места расположения вентилей на территории ПС отмечаются особыми знаками, и доступ к ним должен быть всегда свободен.
О неисправностях в работе установок приготовления сжатого воздуха подается, как правило, три сигнала на щит управления ПС:
об отклонении давления в воздухосборнике от заданного значения;
отклонении давления в сети рабочего давления;
неисправности в компрессорах.
При поступлении хотя бы одного таких сигналов оперативный персонал должен прийти в помещение компрессорной и расшифровать поступивший сигнал по показаниям электроконтактных манометров и положению указателей сигнальных реле на щите управления.
Оперативный персонал обычно сталкивается со следующими неполадками в работе компрессоров:
компрессор не включается. Причиной этому может быть неисправность электросети или пусковой автоматики. В этом случае необходимо проверить наличие напряжения на питающих шинах, положение рукоятки ключа управления компрессора, работу защитных автоматических выключателей и магнитных пускателей, действие аппаратов в процессе пуска. Следует иметь в виду, что при понижении температуры воздуха в компрессорной ниже 10 °C и неисправности нагревательного патрона для подогрева масла пуск компрессора тоже не произойдет;
работающий компрессор отключается из-за перегрева масла или низкого давления масла, высокого давления нагнетания первой или второй ступени или срабатывания предохранительного клапана первой или второй ступени. В этих случаях необходимо проверить действие приборов и автоматики в схеме автоматического управления, технологической защиты и сигнализации компрессорной установки;
компрессор в процессе работы не развивает требуемую степень сжатия воздуха . Причиной может быть неплотное закрытие мембранных клапанов продувки или пропуск воздуха в пневматической линии, снабжающей мембранные клапаны рабочим воздухом. Следует проверить работу мембранных клапанов и отсутствие пропусков в пневматической линии;
не срабатывают продувочные мембраны клапанов. Причиной может быть зависание сердечника или сгорание катушки электромагнита клапана. Необходимо легким постукиванием сдвинуть сердечник. Сгоревшую катушку следует заменить.
Воздухосборники — сосуды, работающие под высоким давлением, должны немедленно выводиться из работы в следующих случаях:
при повышении давления в воздухосборнике выше допустимого;
при неисправности предохранительного пружинного клапана;
при обнаружении свищей и трещин в сварных швах, стенках сосуда и запорной арматуре, а также при выпучивании стенок сосуда;
при неисправности или неполном комплекте крепежных деталей у крышек и люков;
при возникновении пожара в непосредственной близости от воздухосборника.
При обнаружении неисправности оперативный персонал должен:
ввести в работу резервный воздухосборник (резервную компрессорную установку);
вывести из работы воздухосборник, на котором обнаружена неисправность;
принять меры к снижению давления в сосуде; сообщить о неисправности воздухосборника лицу, ответственному за его техническое состояние.
Все элементы установки сжатого воздуха должны быть доступны для разборки и чистки.
Внутренние поверхности воздухосборников и линейных водоотделителей должны иметь антикоррозийное покрытие.
Наружные поверхности воздухосборников и линейных водоотделителей, устанавливаемых на открытом воздухе, должны быть окрашены устойчивой краской светлого тона.
Стальные воздухопроводы должны соединяться сваркой встык; соединения с арматурой — фланцевые.
Для труб с внутренним диаметром 6–8 мм допускаются фланцевые соединения или соединения при помощи ниппелей.
