Глава восьмая экономическая эффективность работ в электроустановках под напряжением

8.1. Преимущества работ под напряжением

Применение ремонтов BЛ и других электроустановок под напряжением обусловливается существенными преимуществами такого вида обслуживания по сравнению с методами и организацией ремонтов, сопровождающихся отключением электроустановок на период ремонтов.

Одним из основных преимуществ ремонтов под напряжением является сохранение нормального режима работы электрической сети и схем электроснабжения, т. е. обеспечение той надежности сети, которую она имела до ремонта. Снижение надежности электрической сети при отключении одной из ВЛ для ремонта наглядно проявляется при совпадении такого отключения с отказом другой линии. Нередки случаи, когда наложение таких событий во времени приводит к распаду всей системы электроснабжения, отделению энергорайонов от объединенной энергосистемы, резкому ухудшению качественных показателей работы сети.

Ремонт под напряжением предотвращает возможный ущерб у потребителя, связанный с выводом из работы отдельных участков резервированной электрической сети на период ремонта, и реальный ущерб в тех случаях, когда при ремонтах нерезервированных линий вообще прекращается электроснабжение или проводится ограничение передаваемой мощности. При этом исключается возникновение всех видов ущерба у потребителей от внезапного отключения или отключения с предупреждением до внезапного ограничения мощности или ограничения с предупреждением. Масштабы возможного ущерба, связанного с ограничением передаваемой мощности при выводе из работы линий, можно представить, если учесть, что по современным BЛ 330 кВ передается 400 МВт, по ВЛ 500 кВ - 1000 МВт, по ВЛ 750 кВ - 2000 МВт. Вывод из работы электропередачи 750 кВ, по которой передается мощность, достаточная для покрытия нагрузки крупного промышленного района, существенно осложняет обеспечение нормального электроснабжения этого района. Очевидны режимные последствия при выводе в ремонт межсистемных связей с ограниченным резервом.

Не менее существенны последствия вывода из работы ВЛ, питающих сельскохозяйственных потребителей. Для потребителей, электроснабжение которых производится по радиальной схеме, вывод для ремонта питающей линии 35-110 кВ или 6-10 кВ при отсутствии собственных источников питания означает обесточение присоединенных потребителей на все время ремонта. Между тем не имеют резервного питания около 40% подстанций 35—110 кВ в сельской местности и около 35% линий 6—10 кВ, в том числе обеспечивающих электроснабжение сельскохозяйственных потребителей 1 категории.

Другое важное преимущество ремонтов под напряжением - сохранение нормальных перетоков мощности по сети. Действительно, отключение участков сети для ремонтов приводит к увеличению передаваемой электрической энергии по остающимся в работе линиям и трансформаторам и, как следствие, возрастанию технологического расхода электроэнергии на ее транспорт. Напомним, что в 40-50-е годы, когда в СССР широко внедрялись ремонты ВЛ 35-220 кВ под напряжением, сокращение потерь электроэнергии было основным расчетным показателем эффективности этих работ. Заметно возрастает технологический расход электроэнергии при выводе из работы межсистемных ВЛ и линий, обеспечивающих передачу электроэнергии от крупных электростанций. Так, в энергосистемах Украины при выводе из работы на 10— 12 ч ВЛ 750 кВ технологический расход электроэнергии на транспорт в сети увеличивается на 200-700 тыс. кВт • ч, а ВЛ 330 кВ - на 100— 350 тыс. кВт • ч. Одновременно следует указать, что вывод линий из работы, изменяя режим сети, может повлиять на качество электроснабжения и уровень напряжения у потребителей.

Весьма существенно сказывается вывод ВЛ для ремонта на режимах работы электростанций и энергосистемы в целом. Причем чем выше напряжение ВЛ, тем такое влияние больше. Отключение ВЛ для ремонта в отдельных случаях может привести к снижению нагрузки электростанции при невозможности передачи вырабатываемой мощности по остающимся в работе линиям; в результате электрическая нагрузка между электростанциями должна быть перераспределена, окажется необходимым загрузить менее экономичные станции с большим удельным расходом топлива или станциями, использующими более дорогое топливо. Так, ограничение выдачи мощности с гидростанции из-за вывода в ремонт одной из BЛ, по которым выдается ее мощность, может иногда привести к увеличению выработки электроэнергии электростанциями, работающими на органическом топливе. В зависимости от степени снижения нагрузки, которую несет электростанция, при выводе ВЛ в ремонт в отдельных случаях может потребоваться останов энергоблоков; последующий пуск этих блоков приводит к дополнительному расходу топлива. Во всех перечисленных случаях выполнение ремонтов ВЛ под напряжением приводит к экономии затрат на топливо.

Для оценки необходимости применения ремонтов ВЛ под напряжением важно учитывать объективные трудности, препятствующие возможности отключения линий. Увеличение установленной мощности агрегатов на электростанциях, увеличение перетоков мощности от станций к энергопотребляющим районам и узлам нагрузок, ограниченность межсистемных связей, по которым электроэнергия выдается странам СЭВ, снижение статической и динамической устойчивости параллельной работы электростанций и энергосистем при отключении отдельных ВЛ накладывают существенные ограничения на возможности предоставления отключения ВЛ для ремонта линий. Между тем по мере увеличения межремонтного периода на таких ВЛ происходит накопление дефектов и неисправных элементов, которые могут привести к отказам и авариям. В наибольшей степени это относится к накоплению дефектных изоляторов и арматуры поддерживающих и натяжных гирлянд, усталостным повреждениям проводов и дистанционных распорок. К тому же многие виды дефектов могут быть выявлены лишь в процессе верхового осмотра линий. Ремонт и осмотры ВЛ под напряжением позволяют своевременно устранять выявленные дефекты, предотвратить аварийные отключения и затраты на ликвидацию отказов и аварий.

Проведение работ под напряжением позволяет сократить непроизводительные трудозатраты, потери времени на согласование заявок, затраты, связанные с отключением (и обратным включением) ремонтируемого участка сети со всех сторон, откуда может быть подано напряжение. Последний фактор особенно существенно сказывается в распределительных электрических сетях 6-35 кВ, при отключениях ВЛ на подстанциях без постоянного дежурного персонала.

Ремонты под напряжением позволяют сократить число оперативных переключений, выполнение которых оперативным и оперативно-ремонтным персоналом необходимо при работах с отключением электроустановки. Немаловажно при этом снижение вероятности ошибочных действий персонала при переключениях и их последствий.

Меры безопасности при проведении работ под напряжением являются неотъемлемой составляющей технологического процесса. При ремонтах с отключением процедуры вывода электроустановки из работы, проверки правильности выбора места работ и отсутствия напряжения, наложения заземления являются подготовительными, часто оторваны по времени от технологических операций по ремонту, частично производятся персоналом, не принимающим непосредственного участия в работах. В результате, как это следует из § 2.6, травматизм при проведении работ под напряжением оказывается ниже, чем при работах с отключением электроустановок.

Наконец, за счет исключения концентрации работающих на объекте ремонта, характерной для работ с отключением ВЛ, при ремонтах под напряжением обеспечивается более равномерная загрузка персонала; при выполнении плановых ремонтов существенно сокращаются переработки, работы в выходные и праздничные дни.

Все перечисленные выше преимущества проведения обслуживания электроустановок под напряжением дают реальный экономический эффект. Не все составляющие этого эффекта равноценны, подсчет некоторых из них представляет определенные трудности, поэтому ниже рассмотрен порядок расчета в объеме, предусмотренном действующими в отрасли методическими документами * (35, 36).

* Методики расчета разработаны канд. техн. наук В. И. Эдельманом и инж. С. В. Лаховым.