книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

Эксплуатация изоляции распределительных устройств.

Изоляция распределительных устройств, за исключением вводов и проходных изоляторов, состоит из опорных и подвесных изоляторов, фарфоровых или стеклянных. Эта изоляция практически не стареет, но изоляторы под­ вергаются запылению и загрязнению и механическим воздействиям, в результате чего могут иметь место пере­ крытия, пробои и поломки изоляторов.

Одной из первых задач эксплуатации является защита изоляции от загрязнения (в закрытых устройствах —

иот увлажнения).

Взакрытых распределительных устройствах наличие

отопления не обязательно и оно, как правило, не пре­ дусматривается. Но вентиляция их необходима как для отвода тепла, выделяющегося при нагреве проводников потерями в них, так и для предотвращения отпотевания наружных перекрытий и стен.

Вентиляция распределительных устройств не требует вентиляторов (как правило), но должны иметься опреде­ ленные места поступления и отвода воздуха и для регули­ рования его количества. Летом воздуха требуется больше, чем зимой, но при недостаточной вентиляции зимой появ­ ляются признаки отсырения.

Вместе с воздухом в распределительные устройства поступает и пыль. Количество пыли можно уменьшить, если правильно выбрать место притока воздуха, а в местах с повышенным загрязнением предусмотреть простейшие меры для очистки воздуха.

В открытых РУ надежная работа изоляции при повы­ шенном загрязнении воздуха обеспечивается применением усиленной, грязестойкой изоляции, покрытием ее гидро­ фобными пастами. И в тех и в других устройствах произ­ водится систематическая очистка изоляции, периодичность которой зависит от степени загрязнения среды.

Наибольшую опасность для изоляции закрытых рас­ пределительных устройств представляет загрязнение их дымом и газами, поступающими из кабельных каналов или из отверстий, проемов и т. п. между этажами и сек­ циями помещения РУ, при возникновении пожаров, в том числе и при относительно небольших воспламенениях масла, остатков обтирочных материалов, пыли в кабельных и вентиляционных каналах и т. п.

Для избежания подобных случаев все входы и выходы кабельных каналов следует закрывать перегородками,

которые должны быть достаточно плотными для того, чтобы не пропускать дыма и газов, и которые должны относительно легко разрушаться, если необходимо допол­ нительно проложить кабель. Не менее тщательно должны быть закрыты отверстия в соседние помещения. Можно

в соблюдении подобных предосторожностей достаточно часто оказывается необоснованной.

Если следить за вентиляцией ЗРУ, отключения обору­ дования только для целей чистки не требуется — очистка изоляции совмещается с производством очередных ремон­ тов присоединения. То же можно сказать и о большей части ОРУ. Очищают изоляцию обычно сухими тряпками, и только в редких случаях приходится применять смачи­ вание трансформаторным маслом или другими раствори­ телями.

Опыт обмывки изоляции открытых распределительных устройств водой не дал положительных результатов, хотя его неоднократно пытались применять. Решение защиты ОРУ от вредных влияний загрязнений следует искать в замене изоляции на более устойчивую при загрязнениях и применении гидрофобных покрытий.

Механические повреждения изоляции в основном сво­ дятся к повреждениям в местах склейки сложных изоля­ торов и в сочленениях с арматурой, к поломке при терми­ ческих деформациях ошиновки при отсутствии или недоста­ точности компенсации, при усилиях, возникающих при к. з. Наиболее часты случаи поломки опорных изоляторов шинных разъединителей при переключениях.

Температурные коэффициенты линейного расширения фарфора и металлической арматуры различны: арматура больше расширяется при тепле, чем фарфор, а при больших холодах сильно обжимает фарфор. Если к этим сжимающим усилиям добавляется усилие изгиба от тяжения ошиновки, увеличивающееся при морозе, и усилия от вибрации оши­ новки при ветре, то достаточно небольших усилий от привода при переключениях и ударных его воздействий, чтобы вызвать поломку опорной колонки разъединителей. Такие поломки наблюдались и при отсутствии переключений.

Рекомендовать какие-либо профилактические меры (кроме мер защиты персонала) не представляется возмож­ ным. Вопрос о повышении механической прочности коло­

4 8 2

нок разъединителей может быть решен только элек­ тропромышленностью путем замены конструкции разъ­ единителей или замены опорных колонок на более прочные.

Проверка механической устойчивости изоляции к уси­ лиям, возникающим при токах к. з., производится одно­ временно с проверкой всей аппаратуры РУ при измене­ нии условий его работы из-за роста мощности энерго­ системы.

Т^кие механические нарушения в изоляции, как тре­ щины, обнаруживаются осмотром, в частности в темноте, и выявляются при периодических профилактических испы­ таниях. ПТЭ предписывает проводить такие профилакти­ ческие испытания для РУ всех напряжений и назначе­ ний не реже 1 раза в 6 лет.

Контроль за состоянием изоляции ошиновок РУ может производиться испытанием повышенным напряжением про­ мышленной частоты согласно указаниям табл. 3-1 в том случае, если изоляция состоит из одноэлементных изоля­ торов. Длительность испытаний 1 мин. Для устройств 10 кВ и ниже испытание может быть групповым, т. е. можно испытывать изоляторы всего присоединения сразу, всей системы сборных шин.

При более высоком напряжении применяются много­ элементные или подвесные изоляторы, испытание которых требуется проводить поэлементно, прикладывая напряже­ ние 50 кВ к каждому элементу. Очевидно, на месте уста­ новки изоляторов проводить их испытания трудно; про­ верка их состояния производится при помощи измери­ тельных штанг (гл. 3).

Одной из причин перекрытия изоляции РУ является попадание в них животных и птиц. Такие случаи не так редки, как может показаться. Статистика свидетельствует, что они происходят ежегодно и число их значительно. Причиной могут быть мыши, крысы, змеи, все виды птиц, вплоть до самых крупных. Такие простые меры, как ре­ шетки на вентиляционных и других отверстиях, запирание дверей и в ряде случаев борьба с грызунами там, где они замечены, достаточны для предупреждения тяжелых ава­ рий, которые вызываются животными.

Контактные соединения. Контактные соединения бы­ вают двух видов — соединения между собой проводни­ ков ошиновки и соединения ошиновки с вводами аппа­ ратов.

Проводники ошиновки могут соединяться между собой способом сварки, прессовки, обжима, болтами. Опыт эксплуатации показал, что все виды соединений, кроме болтовых, одинаково надежны. Болтовые соединения тре­ буют ухода, периодической подтяжки болтов, а в ряде случаев нуждаются в разборке и новом монтаже. По воз­ можности следует от них отказываться и переходить на неразъемные соединения.

Соединения ошиновки с вводами аппаратов, как правило, выполняются разъемными, чаще всего болтовыми. При этом приходится соединять алюминий (шины) с медными вводами (зажимами) аппаратов, т. е. материалы, которые при соприкосновении образуют гальваническую пару. Для избежания коррозии поверхностей контактов необходимы защитные меры.

Непосредственное соединение допускается для плоских медных зажимов и плоских алюминиевых шин, если поверх­ ности их покрыты кадмием, оловянно-цинковым сплавом или другим материалом с равноценными защитными и электрическими свойствами. Непосредственное присоеди­ нение алюминиевых шин к медным стержням допускается только в закрытых помещениях при токах не более 400 А и при относительной влажности помещений не более 80%, Во всех остальных случаях для соединения алюминиевых шин и медных зажимов требуется применение медно-алюми­ ниевых переходов, в которых соединение меди с алюми­ нием выполнено сваркой, включая холодную.

Контактные болтовые соединения между алюминием и алюминием и между медью и медью (медной стороной переходов) следует производить после подготовки поверх­ ности соединяемых проводников. Подготовка состоит в очи­ стке поверхности от оксидной плохо проводящей пленки под слоем смазки, защищающей поверхность от окис­ ления во время и после очистки. Соединение произ­ водится без удаления образовавшейся на поверхностях массы.

Каким бы способом ни было выполнено контактное соединение, оно является слабым звеном в ошиновке, за которым необходим контроль. Профилактические испы­ тания разъемных и прессуемых контактных соединений (кроме сварных) и присоединений к аппаратам требуется производить не реже 1 раза в 4 года. Кроме того, целе­ сообразно вести наблюдение за соединениями, находя­ щимися в условиях повышенной влажности, сильно нагру­

484

женными и т. п., при помощи стационарных термоука­ зателей (гл. 2).

Контроль за состоянием контактного соединения мо­ жет быть выполнен одним из трех методов: измерением сопротивления, измерением температуры или превыше­ ния температур, измерением падения напряжения в кон­ такте.

Измерение сопротивления контактов может произво­ диться только без напряжения. Этот метод сложнее других, При измерении на переменном токе из-за влияния индук­ тивности измерительной цепи значения сопротивления получаются завышенными. Метод измерения сопротивле­ ния на постоянном токе дает наиболее точные результаты и может быть рекомендован к применению при капиталь­ ных ремонтах присоединений.

Контроль за состоянием контакта под напряжением производится измерительными штангами. Состояние кон­ такта оценивается на основе сопоставления температуры, превышения температуры или падения напряжения при измерении их на контакте и на неповрежденном участке шины. Отношение результатов этих измерений получило наименование коэффициента дефективности контакта. При хорошем состоянии контакта коэффициент дефективности меньше единицы. ~

Измерение температур и превышений температур (соот­ ветственно штангами с термосопротивлением и с термо­ парой) дает положительные результаты при больших нагрузках на контакт из-за влияния теплопроводности и теплоемкости штанги и контакта. Лучшие результаты получаются при измерениях падения напряжения. Изме­ рительным прибором служит высокочувствительный детек­ торный милливольтметр, установленный на штанге и под­ ключенный к ее ножевым наконечникам через миниатюрный трансформатор для повышения измеряемого напряжения. Индуктивность измерительной цепи компенсируется вклю­ чением электролитического конденсатора,

Измерительные штанги для контроля состояния кон­ такта по падению напряжения могут применяться в уста­ новках всех напряжений до 500 кВ включительно. Однако из-за габаритов измерительных ножей-контактов, расстоя­ ние между которыми равно 500 мм, штангу удобнее приме­ нять в ОРУ, для ЗРУ больше подходит штанга с термо­ сопротивлениями или термопарами,

4 8 5

Г л ав а тр и н а д ц а та я

Эксплуатация распределительных устройств

13-1. Требования к состоянию РУ

Электрические системы непрерывно развиваются, усло­ вия работы распределительных устройств (РУ) в них изменяются.

Ошиновка и аппаратура РУ нагреваются токами нагру­ зок и к. з. и подвергаются воздействию динамических условий при к. з.; коммутационная аппаратура отключает токи нормальных и аварийных режимов; изоляция испыты­ вает воздействия перенапряжений; на открытые и закры­ тые распределительные устройства воздействуют климати­ ческие условия; в процессе работы все элементы устройства изнашиваются. Обязанностью эксплуатационного персонала является проведение его планового и аварийного ремонта и периодической проверки соответствия уровня надежно­ сти РУ условиям работы его в энергосистеме.

Для вывода оборудования в ремонт и для обеспечения соответствия между схемой электрической системы и схе­ мой устройства необходимо производить переключения

вустройстве, изменять его схему электрических соединений.

Иэту задачу, как правило, выполняет персонал, эксплуати­ рующий устройство.

Дальше будут рассмотрены особенности выполнения трех перечисленных выше основных задач эксплуатацион­ ного персонала. Выполнение этих задач, правильная организация эксплуатации РУ в значительной мере предоп­

Поддержание необходимых запасов по пропускной и отключающей способности РУ, динамической и термиче­ ской стойкости, уровня необходимой электрической прочно­ сти его изоляции лежат на обязанности лиц и организаций, руководящих эксплуатацией.

Проверка соответствия параметров . оборудования и ошиновки изменяющимся условиям работы ведется систе­ матически и обычно приурочивается к периоду подготовки к зимнему максимуму нагрузки.

Для проверки соответствия оборудования условиям нормальной работы выявляются наибольшие нагрузки

486

отдельных цепей по записям показаний приборов и пред­ положениям о росте нагрузок на основании сведений, собираемых энергосбытами от потребителей и поступаю­ щих в службы режимов энергосистем. Персонал, руково­ дящий эксплуатацией РУ, уведомляется о предстоящих изменениях нагрузок (или сам запрашивает необходимые сведения) и проверяет соответствие пропускной способно­ сти всех элементов устройства будущим нагрузкам.

Аналогичная проверка производится и в отношении соответствия оборудования токам к. з. Для каждой элек­ трической сети и для каждого ее участка периодически производится расчет токов к. з. Результаты расчета сопо­ ставляются с данными установленной аппаратуры. При обнаружении несоответствия принимаются меры по его устранению. Они могут состоять в реконструкции аппара­ тов — в ряде случаев повышение отключающей способно­ сти может быть достигнуто относительно несложными мероприятиями. Другой путь — ограничение токов к. з. секционированием сети и РУ или установкой токоограни­ чивающих аппаратов. Проведение такой работы не входит в функции руководителя эксплуатации данного РУ, но он должен быть в курсе этих мероприятий и в случае необхо­ димости явиться их инициатором.

Уровень изоляции данного РУ должен быть координи­ рован с уровнем изоляции той сети, в которой оно работает. Уровень изоляции каждого аппарата определяется его кон­ структивными особенностями и отвечает требованиям тех ГОСТ, которые действовали в год изготовления оборудова­ ния. Проверка соответствия этим требованиям произво­ дится при типовых испытаниях оборудования в заводских лабораториях или в лабораториях исследовательских инсти­ тутов. Сведения о номинальных уровнях изоляции аппара­ тов имеются в производственной службе, ведающей защи­ той от перенапряжений. Руководитель эксплуатации дан­ ного РУ обязан собрать необходимые сведения, особенно в отношении давних выпусков, и проверить, нет ли слабых мест в изоляции устройства.

Повышение уровня изоляции возможно путем замены оборудования (в том числе изоляторов). В некоторых слу­ чаях такую замену приходится делать по условиям появле­ ния загрязнений в окружающей среде, например из-за загрязненности воздуха газами и т. п.

Проверку номинального уровня изоляции РУ следует отличать от проверки состояния его изоляции, производя­

487

щейся при профилактических испытаниях. У этих прове­ рок различные задачи и разные средства и сроки исполне­ ния. Проверка номинального уровня производится очень редко, проверка состояния изоляции является частью теку­ щей работы при обслуживании устройства и при ремонте его оборудования.

Распределительные устройства проектируются из усло­ вий обеспечения в них необходимого запаса по пропускной способности, но динамической стойкости при к. з., по отклю­ чающей способности выключателей, по уровню изоляции. Соответствующие прогнозы делаются по пятилеткам, обыч­ но — в пределах десятилетнего срока. Срок службы же РУ значительно больше. Поэтому приходится считаться с не­ обходимостью реконструкционных работ и следить, чтобы они производились своевременно.

Сказанное выше требует от руководителя эксплуатации РУ дальновидности, широты кругозора, осведомленности

оперспективах развития той энергосистемы или той сети,

вкоторой работает устройство. Не следует полагаться только на вышестоящего руководителя или на специальную производственную службу и на то, что они своевременно произведут необходимые проверки и сообщат о намеченных

мероприятиях,

13-2. Обслуживание РУ

Руководитель эксплуатации РУ обязан организовать текущий надзор за работой устройства, состоящий в систе­ матических осмотрах, устранении обнаруженных неисправ­ ностей и в уходе за оборудованием.

Осмотр позволяет выявить значительную долю неис­ правностей и отклонений от условий нормальной работы: загрязнения изоляции, нагрев соединений или элементов оборудования, повышенные вибрации, отклонения в уров­ нях масла в аппаратах и трансформаторах от нормального, отклонение в давлениях воздуха в воздушном хозяйстве и в воздушных выключателях, перегрузку оборудования, не­ исправности в ограждениях безопасности, в средствах за­ щиты, в замках наружных и внутренних дверей, в системах аварийного отвода масла, нарушений пожарной безопасно­ сти. Одновременно проверяется состояние отопления и вентиляции, температура и влажность воздуха и т. д.

Периодически необходимы более глубокие осмотры, та­ кие как проверка состояния помещений в строительном

4 8 8

отношении, осмотр со вскрытием кабельных каналов, изме­ рение сопротивления защитных и рабочих заземлений, со­ стояние подъездных путей, дорог и пешеходных дорожек на территории ОРУ устройств. Часть таких осмотров целе­ сообразно приурочивать ко времени перед наступлением сезонного повышения (максимума) нагрузок.

Руководитель эксплуатации обязан иметь годовой план осмотров с точным распределением, кто и когда осмотры производит, причем каждый из исполнителей должен знать 0 порученной ему работе и она должна быть указана в его должностной инструкции.

Периодичность осмотра устанавливается в зависимости от характера и значимости РУ и от формы обслуживания. На объектах с постоянным дежурным персоналом осмотры производятся не реже 1 раза в сутки, причем, как правило, осматривается все оборудование. Исключение допускается на крупных электростанциях с большим объемом осмотров, с тем чтобы осмотры были не реже чем 1 раз в трое суток.

Часть осмотров РУ назначается в ночное время и произ­ водится в темноте для выявления коронирования, разрядов и пр. Такие осмотры рекомендуется проводить не реже чем 1 раз в месяц.

На объектах без постоянного дежурного персонала ос­ мотры производятся не реже 1 раза в месяц. На трансформа­ торных подстанциях и распределительных пунктах (ТП и РП) небольшой мощности — не реже 1 раза в 6 месяцев. Для устройств, работающих в загрязненной среде, перио­ дичность осмотра устанавливается более частой в зависи­ мости от характера загрязнения.

При нарушениях нормальной работы целесообразно на­ значать дополнительные осмотры, например после отключе­ ния к. з., после ливней и ураганов, на ОРУ — при сильном тумане, гололеде, мокром снеге, большом снегопаде и дру­ гой неблагоприятной погоде.

Периодически, по срокам, устанавливаемым в зависимо­ сти от местных условий, осмотры проводятся руководите­ лями эксплуатации устройств — начальником электроцеха или его заместителем, начальником подстанции или его за­ местителем, мастером участка и т. п.

О всех замеченных неисправностях после осмотра про­ изводится запись в журнале дефектов и неполадок. На эле­ ктростанциях дежурный персонал о наиболее крупных недостатках, устранение которых представляется срочным, сообщает вышестоящему персоналу, не дожидаясь про­

489

смотра им записей в журнале. В электросетях, где просмотр журналов производится реже, сообщения вышестоящему руководителю делаются о всех замеченных недостатках не­ посредственно после осмотра (по телефону) или при первой возможности. В журнале отмечается, кто прочитал или при­ нял сообщение, какие и кому им даны указания и когда и кем обнаруженная неисправность устранена.

Устранение замеченных неисправностей следует произво­ дить в возможно короткий срок. Даже мелкая неисправность может стать причиной крупной аварии, причем далеко не всегда можно предвидеть, какую беду может повлечь за собой данная неисправность. Часть неисправностей может устра­ нить дежурный, если это не связано со снятием напряжения или с работой вблизи напряжения, при снятых огражде­ ниях. Другую часть устраняет ремонтный персонал. Работу, связанную с поддержанием чистоты, выполняют уборщицы. Для более крупных работ вызываются ремонтные бригады.

О формах организации текущих и капитальных ремон­ тов говорилось в гл. 1. Для подстанций электросетей наи­ более целесообразна централизация ремонта. Например, текущий и мелкий ремонты могут выполняться производ­ ственным персоналом сетевого участка; капитальный ре­ монт — персоналом сетевого предприятия (района) или ре­ монтного завода; обслуживание релейной защиты и авто­ матики, устройств связи, защиты от перенапряжений — производственными службами сетевого предприятия.

Для электроцехов станций централизованный ремонт, по-видимому, целесообразен для наиболее ответственных работ. Этот вопрос решается для каждой электростанции индивидуально, в зависимости от ее мощности, удаленности от ремонтной организации, характера оборудования.

Хорошо продуманный план ремонтных работ всегда ва­ жен, но особенно он важен при централизованном ремонте. План нужно составлять так, чтобы в один заезд ремонтной бригады можно было выполнить наибольший объем работ. Это увеличивает производительность труда, повышает ка­ чество ремонта и позволяет сократить число операций по переключениям, что повышает надежность работы уста­ новки. Каждое оперативное переключение таит в себе какую-то долю вероятности ошибочных действий.

Периодичности текущих и капитальных ремонтов и про­ филактических испытаний были указаны в главах, посвя­ щенных эксплуатации отдельных видов оборудования. Там же были описаны основные методы производства ремонтов.

4 9 0