книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций
.pdfП. Г. ГРУДИНСКИЙ С. А. МАНДРЫКИН М. С. УЛИЦКИЙ
ТЕХНИЧЕСКАЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ОСНОВНОГО
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
Под редакцией П. И. УСТИНОВА
«Э Н Е Р Г И Я»
МОСКВА Ш*.
6П2.1.081 Г 90
УДК 621.313/316
Г-.;-, iV' >
»:ая
o.-ia лио i v Л '
ЗКЗД^ПДЯР
ЧИТАЛЬНОГО ЗА
|
Грудинский П. Г., Мандрыкин С. А., Улицкий М. С. |
||||
Г 90 |
Техническая |
эксплуатация |
основного |
электро |
|
|
оборудования |
станций |
и подстанций. |
Под ред. |
|
|
П. И. Устинова. М., «Энергия», 1974. |
|
|||
|
576 с. с ил. |
|
|
|
|
|
В книге рассмотрены вопросы организации эксплуатации, контроля |
||||
|
за нагреванием электрооборудования, эксплуатации |
электрических |
|||
|
машин, трансформаторов, распределительных устройств и вспомога |
||||
|
тельных установок. |
|
начинающий |
инженеров |
и студентов |
|
Книга предназначена для |
||||
|
старших курсов электроэнергетических специальностей вузов. |
||||
|
30311-412 |
|
|
|
6 П2.1.081 |
|
86-74 |
|
|
||
|
051( 01)-74 |
|
|
|
|
© Издательство «Энергия», 1974 г.
Содержание
Предисловие.................................................................................................... |
|
|
|
7 |
|
Г л а в а |
п е р в а я . |
Общие понятия об организации и эконо |
|
||
мичности эксплуатации....................................................................... |
|
9 |
|||
1-1. Требования к эксплуатации и особенности ее органи |
|
||||
1-2. |
зации ............................................................................................. |
|
|
|
9 |
Повышение производительности труда персонала элек |
12 |
||||
1-3. |
трических цехов станций и подстанций.............................. |
|
|||
Экономическая оценка потерь энергии ................................. |
|
17 |
|||
1- |
4. Некоторые пути снижения потерь эн ер ги и .................. |
|
23 |
||
Г л а в а |
в т о р а я . |
Нагревание электрического оборудования |
|
||
и контроль за |
н и м ................................................................................... |
|
28 |
||
2- |
1. Изменение температуры в процессе нагревания и охла |
28 |
|||
2-2 |
ждения |
.............................................................................................. |
|
|
|
Предельные температуры и превышения температур, |
30 |
||||
|
допускаемые в эксплуатации................................................... |
|
|||
2-3. |
Измерение температуры и ее превышения.......................... |
|
33 |
||
2-4. |
Перегрузки электрооборудования, допустимые по кри- |
40 |
|||
' |
терию предельной температуры........................................... |
|
|||
2-5. Перегрузки трансформаторов по предельной темпера |
44 |
||||
2- |
туре ................................................................................................. |
|
|
|
|
6. Перегрузки электрооборудования по критерию износа |
|
||||
|
изоляции |
............................................................................ |
49 |
|
|
Г л а в а |
т р е т ь я . |
Методы профилактических испытаний изоля |
58 |
||
ции |
электрооборудования ..................................................................... |
|
|||
3- |
1. Изменение состояния изоляции в эксплуатации . |
. . 60. |
58 |
||
3-2. |
Измерение сопротивления изоляции ....................... |
68 |
|||
3-3. |
Измерение угла диэлектрических потерь и емкости |
||||
3-4. |
Испытание изоляции повышенным напряжением . |
. .. .. . |
72 |
||
3-5. |
Другие методы контроля состояния изоляции |
80 |
|||
3- |
6. Общие сведения о сушке и зо л я ц и и .................. |
84 |
|
||
Г л а в а |
ч е т в е р т а я . Элементы конструкции генераторов и |
|
|||
особенности их |
эксплуатации .............................................................. |
|
87 |
||
4- |
1. Системы охлаждения генераторов............. |
89 |
87 |
||
4-2. |
Статор |
генератора.......................................................... |
|
||
4-3. |
Ротор генератора............................................................. |
97 |
|
||
4-4. |
Масляные уплотнения................................................... |
109 |
|
||
4-5. |
Схемы маслоснабжения уплотнений...................... |
117 |
|
||
4-6 |
Газовая схема генератора. Схема охлаждения обмотки |
|
|||
|
статора |
водой.................................................................... |
123 |
|
|
4-7. |
Системы возбуж дения................................................... |
128 |
|
1* |
3 |
Г л а в а |
п я т а я . |
Режимы работы |
генераторов......................... |
|
139 |
|||
5-1. |
Проверка совпадения чередования фаз, синхронизация |
139 |
||||||
|
и прием |
нагрузки .................................................................... |
|
|
|
|||
5-2. Нормальные режимы работы генератора......................... |
|
146 |
||||||
5-3. Допустимые перегрузки генератора................................ |
|
150 |
||||||
5-4. Несимметричные режимы работы генератора............... |
|
152 |
||||||
5-5. Асинхронный режим работы генератора......................... |
|
154 |
||||||
5- |
6. Работа генераторов в режимесинхронного компен |
158 |
||||||
|
сатора ............................................................................................. |
|
|
|
|
|
||
Г л а в а |
ш е с т а я . |
Надзор и уход за генератором.................. |
|
161 |
||||
6- |
1. Пуск генератора и надзор за его работой................. |
|
161 |
|||||
6-2. |
Перевод генератора с воздуха на водород и с водорода |
168 |
||||||
|
на воздух ..................................................................................... |
|
|
|
|
|||
6-3. Водородно-углекислотная установка................................ |
|
175 |
||||||
6-4. Допустимые |
отклонения давления, чистоты и влаж |
179 |
||||||
|
ности |
водорода и давления |
м а с л а .................................... |
|
|
|||
6-5. Определение мест утечек водорода.................................... |
|
|
182 |
|||||
6-6. Устранение |
ненормальностей в работе газомасляной |
|
||||||
|
системы |
......................................................................................... |
|
|
|
|
187 |
|
6-7. Обслуживание системы водяного охлаждения обмоток |
196 |
|||||||
6-8. |
Обслуживание щеточных аппаратов на кольцах ротора |
199 |
||||||
6- |
и коллекторе возбудителя...................................................... |
|
|
|
||||
9. Обслуживание возбудителей .......................................... |
|
|
205 |
|||||
6-10. |
Перевод генератора с рабочего возбудителя на резерв |
209 |
||||||
6-11. |
ный и обратно........................................................................... |
|
|
|
||||
Паразитные токи в валах и подшипниках..................... |
|
212 |
||||||
Г л а в а |
с е д ь м а я . |
Ремонт генераторов.................................... |
|
Подго |
214 |
|||
7- |
1. Объем и периодичность ремонта генераторов. |
214 |
||||||
|
товка к рем онту....................................................................... |
|
|
218 |
||||
7-2. Разборка и сборка генератора.................................... |
|
|
||||||
7-3. Ремонт статора.................................................................... |
|
|
225 |
|
||||
7-4. |
Ремонт р о т о р а .................................................................... |
|
|
228 |
237 |
|||
7-5. Ремонт масляных уплотнений..................................... |
|
239 |
||||||
7-6. Ремонт возбудителя......................................................... |
|
|
|
|||||
7-7. |
Вибрация электрических машин и |
ееустранение |
. . |
245 |
||||
7-8. Сушка генераторов и синхронныхкомпенсаторов |
. . |
249 |
||||||
7- |
9. Испытание обмоток повышенным напряжением про |
|
||||||
|
мышленной частоты ......................................................... |
|
|
255 |
|
|||
Г л а в а |
в о с ь м а я . |
Эксплуатация |
электродвигателей |
соб |
|
|||
ственных н у ж д ..................................................................................... |
|
|
|
|
257 |
|||
8- |
1. Условия работы электродвигателей собственных нужд |
|
||||||
8-2. |
и предъявляемые к ним требования............................. |
|
257 |
267 |
||||
Работа асинхронных двигателей в различныхусловиях |
||||||||
8-3. Самозапуск электродвигателей.................................... |
|
277 |
|
|||||
8-4. Надзор и уход за двигателем....................................... |
|
292 |
|
|||||
8-5. Неисправности электродвигателей............................. |
|
299 |
|
|||||
8-6. Как |
получить нужное направление |
вращения двига |
|
|||||
8- |
теля, |
не |
прибегая к пробному п у ск у ...................... |
306 |
|
|||
7. Ремонт электродвигателей.......................................... |
|
307 |
|
|||||
Г л а в а |
д е в я т а я . |
Эксплуатация собственных нужд тепло |
334 |
|||||
вых электростанций.......................................................................... |
|
|
|
|||||
9- |
1. Характеристика потребителей собственных нужд элек |
334 |
||||||
|
тростанций |
.................................................................................. |
|
|
|
4
9-2. Эксплуатационные схемы б |
кВ |
и обеспечение надеж |
336 |
||||||
|
ности работы |
собственных |
н у ж д ....................................... |
|
|
||||
9-3. |
Эксплуатационные схемы 0,4 кВ и обеспечение надеж |
347• |
|||||||
|
ности их работы ........................................................................... |
|
|
|
|
|
|
||
Г л а в а |
д е с я т а я . |
Работа |
элементов |
трансформатора |
. . . |
350 |
|||
10-1. |
Трансформатор в электрической |
си ст ем е ......................... |
. . . |
350 |
|||||
10-2. |
Магнитопровод и виды обмоток трансформаторов |
353 |
|||||||
10-3. |
Электродинамическая стойкость обмоток и их изоляция |
359 |
|||||||
10-4. Бак трансформатора и системы охлаждения.................. |
|
365 |
|||||||
10-5. Расширитель и защита масла.................................................. |
|
трансформато |
372 |
||||||
10-6. Переключение |
ответвлений |
у обмоток |
376 |
||||||
10- |
ров ................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
транс |
|
7. Определение группы соединений и фазировка |
386 |
||||||||
|
форматоров ..................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
Г л а в а |
о д и н н а д ц а т а я . Обслуживание и ремонт транс |
396 |
|||||||
форматоров ............................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
||
11- |
1. Нормальные режимы работы трансформаторов. Исполь |
396 |
|||||||
11-2. |
зование нагрузочной |
способности ....................................... |
|
|
|||||
Параллельная-работа трансформаторов. Включение их |
401 |
||||||||
|
и отключение.................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
||
11-3. Особенности работы трехобмоточных трансформаторов |
405 |
||||||||
|
и трансформаторов с расщепленной обмоткой.................. |
406 |
|||||||
11-4. Особенности работы автотрансформаторов.............. |
|
||||||||
11-5. Надзор и уход за трансформаторами..................... |
|
412 |
416 |
||||||
11-6. |
Ремонт трансформаторов и контроль за изоляцией |
. . . |
|||||||
11-7. Капитальный ремонт трансформаторов..................... |
|
420 |
|
||||||
11- |
8. Сушка трансформаторов |
............................................. |
|
|
425 |
|
|||
Г л а в а |
д в е н а д ц а т а я . |
Эксплуатация оборудования |
рас |
433 |
|||||
пределительных устройств |
высокого напряжения..................... |
433 |
|||||||
12- |
1. Общие сведения о работе выключателей.............. |
|
|||||||
12-2. Контактная система масляных .......выключателей |
438 |
|
|||||||
12-3. Приводная система масляного .......выключателя |
445 |
|
|||||||
12-4. |
Некоторые особенности эксплуатации рычажных меха |
|
|||||||
|
низмов электроприводов |
выключателей.................. |
452 |
455 |
|||||
12-5. Особенности эксплуатации воздушных выключателей |
|||||||||
12-6. |
Контроль за состоянием отдельных элементов воздуш |
|
|||||||
|
ных выключателей............................................................. |
|
|
|
|
|
464 |
470 |
|
12-7. Ремонты масляных и воздушных выключателей |
. . . |
||||||||
12-8. Измерительные трансформаторы................................ |
|
472 |
|
||||||
12- |
9. Разъединители, сухие |
реакторы, вводы и ошиновка 476 |
|||||||
Г л а в а |
т р и н а д ц а т а я . |
Эксплуатация распределительных |
485 |
||||||
устройств....................................................................... |
|
|
..................... |
|
|
! |
486 |
||
13- |
1. Требования к состоянию ...................................Р У |
|
|
|
|||||
13-2. Обслуживание Р У ............................................................. |
|
|
|
|
|
488 |
|
||
13-3. Обеспечение безопасности при обслуживании РУ |
. . . |
491 |
|||||||
13-4. Блокировки от неправильных ..................операций |
496 |
|
|||||||
13-5. Эксплуатация заземляющих ......................устройств |
|
502 |
|
||||||
13-6. Воздухоприготовительные установки ...............Р У |
506 |
|
|||||||
13-7. |
Понятие об эксплуатационных свойствах схем электри |
|
|||||||
|
ческих соединений Р У ...................................................... |
производства |
|
512 |
|
||||
13-8. Организация |
и порядок |
оперативных |
|
||||||
|
переключений........................................................................ |
|
|
|
|
|
531 |
|
5
13- |
9. Последовательность операций при типичных переклю |
534 |
||
|
чениях ......................................................................................... |
|
|
|
Г л а в а |
ч е т ы р н а д ц а т а я . Ликвидация аварий в электри |
545 |
||
ческих установках.............................................................................. |
|
|||
14- |
1. Общие задачи ликвидации авари й ............................... |
545 |
||
14-2. Ликвидация нарушений, связанных с понижением ча |
548 |
|||
14-3. |
стоты и напряжения в энергосистемах............................. |
|||
Разделение энергосистемы на части и потеря напряже |
551 |
|||
14-4. |
ния частью энергосистемы .................................................. |
|||
Ликвидация |
аварии |
при исчезновении напряжения |
554 |
|
|
на шинах основной электрической схем ы ..................... |
|||
14-5. Ликвидация |
аварий |
при повреждении основного обо |
|
|
14-6. |
рудования .................................................................................... |
|
|
556 |
Ликвидация аварий в системе с. и. электростанций |
562 |
|||
Список литературы ...................................................................................... |
|
|
565 |
Предисловие
В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971— 1975 гг. содержатся указания, непосредственно относя щиеся к эксплуатации электрооборудования электростанций и подстанций. Отмечая в качестве основного направления развития строительство «...тепловых электростанций с уста новкой на них крупных энергетических блоков...», Дирек тивы требуют существенно улучшить технико-экономические показатели работы энергетического оборудования, повысить надежность электроснабжения, повысить производитель ность труда в электроэнергетике в 1,4 раза.
Работая над предлагаемой книгой, авторы стремились способствовать реализации этих указаний Директив. Свою книгу они адресуют в первую очередь молодым инженерам, начинающим производственную деятельность на электриче ских станциях и в электросетях, а также студентам, закан чивающим подготовку к такой деятельности. Однако они надеются, что книга окажется в какой-то мере полезной и для персонала, уже имеющего опыт, эксплуатации.
Круг вопросов, с которыми приходится иметь дело электроэнергетику, очень широк. Своей задачей авторы считали отбор основных вопросов, обобщение основного материала дисциплин, изучаемых в вузах и относящихся к эксплуатации электрооборудования, и увязку этого материала в общий комплекс с требованиями Правил тех нической эксплуатации (ПТЭ) и указаниями производст венных инструкций.
Правила технической эксплуатации предписывают, что и когда требуется выполнять при эксплуатации; производ ственные инструкции указывают, каким способом целе сообразно выполнить предписания ПТЭ; авторы стремились показать, почему предъявлены те или иные требования и почему указания инструкций дают наиболее эффективный
7
способ выполнения требований. Авторы стремились научить сознательному выполнению предписаний, показать пути дальнейшего их развития, слить воедино требования дирек тивных документов и научное их обоснование.
При написании данной книги в какой-то мере был ис пользован материал и общая структура книг «Техническая эксплуатация электрической части станций и подстанций» (П. Г. Грудинский, изд. 1949 г. и П. Г. Грудинский, Г. С. Сафразбекян и Г. А. Смирнов, изд. 1960 г.). Однако материал коренным образом переработан с тем, чтобы он в наибольшей мере отвечал предписаниям Директив: широ кому внедрению энергоблоков; всемерному повышению технико-экономических показателей эксплуатации и на дежности электроснабжения; повышению производитель ности труда.
Главы 1, 2, 3, 10, 11, 12, 13 написаны П. Г. Грудинским,
гл. 4, 5, 6, 7, 8 С. А. Мандрыкиным, гл. 9, 14 и § 8-3 М. С.
Улицким.
Кроме того, к. т. н. П. П. Безруких написаны § 4-7 и 6-9, за что авторы приносят ему благодарность.
Авторы сердечно благодарят П. И. Устинова за редакти рование их работы и высоко оценивают его вклад в книгу.
Авторы будут признательны за замечания по книге и за советы по ее улучшению, которые они просят направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая набережная, д. 10, изд-во «Энергия».
Авторы
Глава первая
Общие понятия об организации и экономичности эксплуатации
1-1. Требования к эксплуатации и особенности ее организации
Особенностью энергетического производства является непосредственная, тесная связь между его элементами. Нарушения в процессах выработки, передачи или распре деления электрической энергии могут вызвать нарушения электроснабжения целого района, области и даже смежных областей. Деятельность людей в наши дни связана с широ ким применением электрической энергии, и нарушения электроснабжения влекут за собой нарушения работы про мышленных предприятий, транспорта и осложняют быт населения. Поэтому первым требованием Правил техни ческой эксплуатации (ПТЭ) к работникам электрических станций и электрических сетей является «обеспечение бес перебойного электроснабжения потребителей и надежной работы оборудования».
Правила технической эксплуатации требуют обеспече ния нормального качества энергии — постоянства частоты и необходимого уровня напряжения, выполнения графика нагрузки и наибольшей экономичности работы. Выполнение этих требований на каждой отдельной установке зависит от согласованности ее работы с другими энергетическими уста новками. Нарушение нормального режима одной из них отражается на работе смежных установок (как правило, немедленно). Для восстановления нормальной работы не обходимо провести изменения режимов работы этих уста новок, причем эти изменения должны быть строго согласо ваны между собой, выполняться точно и быстро. Очевидно, что такая согласованность возможна только при наличии
9