Лекция № 2

2.1 Особенности подстанций и сетей вл

как объектов диагностирования

При создании систем диагностирования электротехнического оборудования подстанций и сетей 10-220 кВ и выше необходимо учитывать следующие, особенности;

1. Имеющиеся в эксплуатации силовые трансформаторы отличаются большим разнообразием (различные системы охлаждения, различные переключающие устройства, различные исполнения от грозовых перенапряжений, различие в технологии изготовления разными заводами-изготовителями).

2. Различный уровень надежности силовых трансформаторов, трудность сбора статистических данных о надежности крупных силовых трансформаторов.

3. Различие в нагрузочных режимах в процессе эксплуатации.

4. Ограничение возможности восстановления силовых трансформаторов вне заводских условий,

5, Имеющиеся в эксплуатации масляные выключатели имеют ограниченные возможности для диагностирования (отсутствие счетчиков числа срабатывания, датчиков величины тока к. з., и т.д.).

6. Конструкция отдельных измерительных трансформаторов, выпускаемых в настоящее время, не дает возможности диагностирования под рабочим напряжением.

7. Оборудование подстанций 35-220 кВ имеют большую разнотипность с разным сроком эксплуатации (КРУН-10, КРН-З, КРН-10, К-47, К-37, К-13, К-12, К-6) и укомплектованы разными типами выключателей (ВМГ-133, ВМГ-10, ВК-10, ВМПП-10, ВММ-10), что затрудняет организацию их диагностирования.

8. Формы технического обслуживания подстанций разнообразны (без дежурного персонала; с дежурством на дому; с дежурством в спецкомнате; постоянное дежурство на щите управления), Поэтому при первых трех видах обслуживания из структурной схема (рис.2.3) выпадает элемент "Человек-оператор" .

9. Большие трудности создает диагностирование изоляции линии 110-220 кВ под рабочим напряжением с использованием измерительных штанг или прибора "Филин", т.к, первый метод трудоемок, а второй .требует работы в ночное время. По условиям эксплуатации ВЛ, пробой гирлянды изоляторов приводит к отключению линии. Поэтому важным моментом является определение дефекта и прогнозирование появления в гирляндах"нулевых" изоляторов.

10. Интенсивное влияние факторов окружающей среды на состояние изоляции и другие факторы.

2.2. Диагностирование в жизненном цикле оборудования

систем электроснабжения

Для любого технического объекта характерны следующие стадии жизненного цикла : проектирование, изготовление, эксплуатация.

П р о е к т и р о в а н и е -процесс анализа и планирования затрат и сроков разработки, задания требований к системам электроснабжения, разработки технической документации, по которой создаются системы, и эксплуатационно-технической документации, по которой системы будут эксплуатироваться.

И з г о т о в л е н и е — процесс реализации технических требований в "металле", включая испытание, как этап комплексной проверки характеристик оборудования, собранного из частей.

Э к с п л у а т а ц и я — совокупность организационно технических мероприятий, обеспечивающих технически правильное применение систем электроснабжения, постоянную готовность к применению, поддержание работоспособного состояния и продления ресурса.

Эксплуатация включает в себя транспортировку, хранение, обслуживание, ремонт, подготовку к применению и применение по назначению. При проектировании и изготовлении необходимо обеспечить заданную надежность электрооборудования, состояние, которое вошло бы в подмножество работоспособных состояний.

Диагностирование в жизненном цикле оборудовании систем электроснабжения.

Жизненный цикл
Проектирование		Изготовление		Эксплуатация
Организация систем диагностирования		Выходной контроль элементов		Входной контроль и периодические испытания
Разработка диагностического обеспечения		Монтаж, наладка, испытания		Поиск дефектов и испытания
Оценка эффективности диагностирования		Контроль состояния по холостому ходу		Прогнозирование состояния

На самом начальном этапе проектирования системы диагностирования необходимо решать задачи организации системы диагностирования (определение периодичности и продолжительности использования и диагностирования, показателей безотказности, контроля и ремонтопригодности элементов). Для оценки состояния объекта диагностирования необходимо, во-первых, спроектировать объект, приспособленный к оценке его состояния с требуемой глубиной и достоверностью; во-вторых, создать ТСД, которые позволяли бы оценивать состояние объекта в заданных условиях; в-третьих, определить роль и функции «человек- оператор», участвующего в процессе диагностирования. Чтобы объект был приспособлен к диагностированию, необходимо при его проектировании разработать перечень оцениваемых диагностических показателей, методы их оценки, условия работоспособности и признаки наличия дефектов, алгоритмы диагностирования.

В процессе проектирования определяют эффективность, которую можно достичь при использовании системы диагностирования. В процессе эксплуатации диагностирование выполняют непрерывно или периодически. При необходимости. осуществляют прогнозирование или поиск возникшего дефекта для профилактических или восстановительных работ. Диагностирование на этом этапе позволяет обосновать дальнейшее использование объекта. Диагностированию подвергают хранящийся или переведенный специально в режим диагностирования объект.

Задачи, связанные с необходимостью диагностирования технического объекта на разных стадиях, могут оказаться различными, что необходимо учитывать при разработке системы диагностирования. Отличие в задачах, решаемых при диагностировании объекта на различных стадиях, требует разработки ТСД, предназначенных для использования на конкретных стадиях, например, технические средства предназначенные для диагностирования в процессе изготовления или в процессе эксплуатации. Система диагностирования эффективна в тех случаях, когда состояние технического объекта будет оцениваться на всех стадиях его жизненного цикла. Тогда повышается эффективность использования ОД и надежность его можно поддерживать на уровне, заложенном при проектировании.

Пример из опыта диагностирования тяговых подстанций.

Основные электрические нагрузки, влияющие на работоспособность устройств, воздействующие на элементы контактной сети и тяговых подстанций создаются электровозами на межподстанционных зонах. Они зависят от масс поездов, сопротивлений движения, способов ведения поездов машинистами и числа поездов на межподстанционных зонах. Так как перечисленные факторы постоянно меняются, то токопотребление электровозов имеет во многом случайный характер и для расчётов нагрузок приходится использовать методы теории вероятностей, теорию случайных функций.