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

выключателя выводятся из схемы дифференциальной за­ щиты 11 системы шин; к трансформаторам тока ШОВ под­ ключаются релейные защиты линии, выключатель которой выводится в ремонт.

Включается ШОВ и проверяется наличие на нем на­ грузки. В инструкциях службы релейной защиты после изменений в схемах защиты, произведенных при помощи испытательных блоков, могут предусматриваться проверки защиты. Например, после окончания всех операций по за­ мене линейного выключателя выключателем ШОВ произ­ водится проверка схемы релейной защиты сборных шин II. Для этого действие релейной защиты переводится на «сиг­ нал», дифференциальная защита проверяется под нагрузкой и снова вводится в работу. Может быть предусмотрена проверка оперативных цепей высокоомным вольтметром и т. д.

Отключаются линейные и шинный разъединители в при­ соединении линии, выключатель которой выведен в ре­ монт, и включаются заземляющие ножи из разъединителей с двух сторон выключателя.

На этом операция может считаться законченной. Из краткого ее описания видно, что переключения в оператив­ ных цепях и в цепях защиты занимают в ней не меньшее место, чем переключения в цепях высокого напряжения. При этом ошибочные действия в цепях высокого напряже­ ния предупреждаются блокировкой, для переключений и во вторичных цепях блокировка от ошибочных действий не предусматривается.

Включение и отключение трансформаторов. Если у оди­ ночно работающего трансформатора имеются выключатели на всех обмотках, то включение производится со стороны питания, а затем включается нагрузка на вторичной стороне.

Вустановках, где на первичной стороне выключателя нет, всегда следует включать трансформатор с первичной стороны разъединителя без нагрузки, а затем выключателем на вторичной стороне включать нагрузку. Отключение должно производиться в обратном порядке.

Воткрытых установках с горизонтально размещенными стандартными отделителями и разъединителями разре­ шается отключение и включение намагничивающего тока силовых трансформаторов согласно табл. 13-4.

541

Токи намагничивания и зарядные, допустимые для отключения

Вертикально установленными разъединителями допу­ скается включение и отключение намагничивающего тока не более 2,3 А и зарядного не более 1 А при напряжении

35 кВ.

Отключение и включение трансформаторов, к нейтрали которых присоединена дугогасящая катушка, может быть произведено разъединителем только после отключения ка­ тушки. Включение и отключение разъединителями тран­ сформаторов и автотрансформаторов 154—220 кВ допустимо только при заземленных нейтралях.

В закрытых установках со стандартными трехполюсными разъединителями при их вертикальной или наклонной уста­ новке разрешается включение и отключение намагничиваю­ щего тока силовых трансформаторов, значение которого при­ ведено ниже.

Однополюсными разъединителями разрешается отключе­ ние и включение намагничивающего тока силовых тран­ сформаторов до 2,5 А при напряжении 10 кВ и 4,5 А при напряжении 6 кВ.

Ручные и автоматические приводы разъединителей и отделителей, предназначенные для отключения и включе­ ния намагничивающего, зарядного и нагрузочного тока, должны обеспечивать быстрое проведение операции. При­

5 4 2

менение электродвигательных приводов и приводов с чер­ вячной передачей не рекомендуется.

При нескольких параллельно работающих трансформа­ торах и при наличии у них выключателей на всех обмотках включение первого из них и всех последующих рекомен­ дуется производить со стороны питания. При включении со стороны вторичной сети второго и последующих тран­ сформаторов бросок намагничивающего тока и ток к. з. (при включении поврежденного трансформатора) будут меньше, чем при включении с первичной стороны, но воз­ никает опасность, что эти токи, накладываясь на ток на­ грузки работающего трансформатора, вызовут его отклю­ чение.

Если у параллельно работающих трансформаторов вы­ ключателей на стороне первичного напряжения нет, отклю­ чение производится разъединителями или отделителями. Сначала снимается нагрузка выключателем на вторичной стороне, затем отключается разъединитель на первичной стороне. При таком порядке разъединитель и отделитель от­ ключают только намагничивающий ток, который не должен превышать значений, указанных выше.

Включение трансформаторов производится в порядке, обратном указанному для отключения.

Операции в цепях, не имеющих выключателей. Разъеди­ нители и отделителя могут отключать не только токи намаг­ ничивания, но и небольшие зарядные токи, токи замыкания на землю и небольшие токи нагрузки.

В ЗРУ трехполюсными разъединителями напряжением 6—35 кВ со стандартным расстоянием между полюсами допускается отключение зарядного тока в воздушных и кабельных сетях и тока замыкания на землю, не превышаю­

35 кВ допускается и при замыканиях на землю при токе замыкания, не превышающем значений, указанных выше. Допускается также включение зарядного тока шин и обо­ рудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов).

При отсутствии в сети замыкания на землю допускается включение и отключение нейтрали трансформаторов и дуго­ гасящих катушек.

5 4 3

При напряжении 10 кВ и ниже допускается включение трехполюсными разъединителями нагрузочного тока линий до 15 А.

Следует иметь в виду, что все перечисленные выше опера­ ции сопряжены с некоторым риском: при включении заряд­ ного тока оборудования и шин последние могут оказаться поврежденными; при включении или отключении емкостного тока в сети может возникнуть замыкание на землю; включе­ ние шунтирующего разъединителя может совпасть с отклю­ чением шунтируемого выключателя и т. п. Хотя опыт пока­ зал, что вероятность подобных совпадений практически равна нулю, все же рекомендуется производить операции по возможности немедленно после того, как произведена проверка соблюдений условий, при которых разрешается их выполнение.

Техника операций с выключателями и разъединителями установлена из условий наименьшей опасности для людей и установки при ошибочных операциях. Включение и отклю­ чение выключателя, имеющего дистанционное управление, следует производить, как правило, дистанционно. Ключ (кнопка) удерживается в положении «включить» или «от­ ключить» до момента загорания сигнальной лампы «вклю­ чено» или «отключено» соответственно. Операцию включе­ ния выключателя ручным приводом следует производить быстро, поворачивая штурвал или рычаг до упора. Воздушные выключатели включаются и отключаются только со щита управления. Допускается отключение

Включение и отключение разъединителей может произ­ водиться только при отсутствии у них признаков повреж­ дений, особенно опорных колонок. Перед производством операции с разъединителями на ключе управления выклю­ чателем данного присоединения необходимо повесить пла­ кат «Работают люди» во избежание опасности производства операции,под нагрузкой. Включение разъединителей сле­ дует производить быстро и решительно, доводя операцию до конца даже при появлении дуги. В этом случае имеется большая вероятность шунтирования дуги и погасания ее. Если же при появлении дуги продолжать операцию отклю­ чения, дуга растянется, не погаснет и последствия могут быть тяжелыми. При включении рычажным приводом сле­ дует избегать удара в конце включения,

5 4 4

Отключение разъединителей следует производить мед­ ленно и осторожно. Если в начале пути ножа появятся при­ знаки дуги, следует немедленно включить разъединитель обратно. Исключение составляют операции по отключению намагничивающего тока силовых трансформаторов или ем­ костного тока линий. Такие операции следует производить быстро, находясь под защитным козырьком, предусматри­ ваемым под приводом разъединителя.

После включения или отключения любых разъедините­ лей необходимо проверить их состояние, так как возможно недовключение ножей, попадание ножей мимо контактных губок, обрыв тяг, разрегулирование привода.

Глава четырнадцатая

Ликвидация аварий в электрических установках

14-1. Общие задачи ликвидации аварий

Аварией называется нарушение нормальной работы элек­ трических установок и .устройств, вызвавшее перерыв электроснабжения или резкое снижение качества электро­ энергии, передаваемой потребителям, или повреждение ос­ новного оборудования с выводом его из работы.

Аварии в электрических системах, связанные с переры­ вом электроснабжения, как правило, влекут за собой нару­ шение технологического процесса на предприятиях, брак

инедовыработку продукции, а в некоторых случаях и рас­ стройство нормальной жизни городов и поселков. Для энергетической системы аварии связаны со значительными расходами по восстановлению поврежденного элемента ус­ тановки и устройства, а также убытками, связанными с не­ довыработкой энергии.

Поэтому бесперебойность электроснабжения потребите­ лей и безотказность работы оборудования электроустановок являются одним из основных показателей качества эксплуа­ тации.

Вкачестве основного мероприятия, обеспечивающего безотказность работы оборудования, является система пла­ ново-предупредительных капитальных и текущих ремонтов

ипрофилактических испытаний оборудования и устройств, регламентированных Правилами технической эксплуатации

электростанций и сетей и другими руководящими материа­ лами Минэнерго СССР [Л. 14-11.

Однако не исключена возможность, что из-за тех пли иных местных дефектов оборудования в изоляции установок или нечеткой работы обслуживающего персонала оборудо­ вание или устройство выходит из строя, причем в электри­ ческой части это, как правило, сопровождается к. з. в месте повреждения.

Наиболее эффективным средством обеспечения локали­ зации аварии и быстроты восстановления электроснабже­ ния потребителей является наличие необходимого резерва генерируемой мощности и широкое оснащение энергоси­ стем автоматикой,

К основным автоматическим устройствам, являющимся эффективными средствами быстроты и точности ликвидации аварии, а в некоторых случаях и предупреждения аварий­ ного недоотпуска, относятся:

автоматическая разгрузка энергосистем при понижении частоты и автоматическая форсировка возбуждения генера­ торов и синхронных компенсаторов;

автоматическое повторное включение линий электро­ передач;

автоматическое включение резервного питания и резерв­ ных агрегатов;

делительные защиты при качаниях в системе и др.

Вряде случаев автоматические устройства полностью восстанавливают электроснабжение и дежурному персоналу остается только привести ключи управления коммутацион­ ными аппаратами в соответствие с происшедшими автомати­ ческими переключениями.

Вдругих случаях аварийное состояние на электроуста­

новках ликвидируется с помощью дежурного персонала. Наиболее серьезной и ответственной частью в комплексе действия дежурного персонала является определение четкой картины того, что произошло.

Ответственный дежурный персонал должен при этом сосредоточить внимание на комплексе сигнальных и указы­ вающих устройств, сработавших при авариях. Это в пер­ вую очередь зажигающиеся табло, мигающие лампы, ключи управления коммутационных аппаратов, блинкеры реле сработавших защит и автоматических устройств. По указа­ ниям этих сигнальных устройств и измерительных прибо­ ров, а в необходимых случаях и по сообщениям о результа­ тах осмотра отключившегося оборудования ответственный

5 4 6

дежурный обязан составить себе четкое представление о том, что произошло, т. е. что отключилось и какие участки остались без напряжения, где источник возникновения аварии и какую опасность может представить повредив­ шееся оборудование для персонала, а аварийный участок для работающей части установки. Действовать необходимо без промедления, но и без торопливости, чтобы не была допущена ошибка или недоучет каких-либо элементов при составлении картины и плана ликвидации аварии.

Практика показывает, что если дежурный персонал, ру­ ководящий ликвидацией аварии на электростанции, не пред­ ставляет себе всей картины аварии и возможных последст­ вий, то, как правило, в процессе ликвидации это приводит к развитию аварии из-за неправильно принятых решений. Поэтому первый этап в ликвидации аварии требует от пер­ сонала наибольшей собранности, внимания и при принятии решения должны быть исключены суета и торопливость.

На следующем этапе необходимо определить последова­ тельность ликвидации аварии. От правильности выбора последовательности зависит быстрота восстановления нор­ мальной работы электроустановки.

Аварии на электростанции или подстанции могут быть связаны с потерей генерирующей мощности, потерей тран­ зитных питающих или распределительных линий; такие аварии требуют вмешательства диспетчера энергосистемы (в некоторых случаях объединенной энергосистемы), кото­ рый может и должен компенсировать потерю мощности на данной станции за счет резервной мощности на других стан­ циях, изменить конфигурацию сети для обеспечения пита­ ния потребителей после отключения транзитных линий или подачу питания по резервным связям.

Ввиду тесной зависимости между основными элемен­ тами энергосистемы ликвидация аварии требует централи­ зованного руководства. Общим руководителем ликвидации системных аварий и в устройствах основной сети энергоси­ стемы является дежурный диспетчер системы. Ликвидацией аварий в распределительных сетях руководит районный дис­ петчер или диспетчер городской сети. Непосредственно ликвидирует аварии дежурный персонал тех "участков сети, которые затронуты аварией.

Всякая авария является сигналом о недостатках обору­ дования или его эксплуатации. Поэтому аварии тщательно изучаются, и по результатам анализа намечаются противоаварийные мероприятия.

Практикой выработан ряд приемов ликвидации наиболее типичных аварий, которые отражаются в инструкциях по ликвидации аварий, имеющихся на каждой электроуста­ новке. В этих инструкциях кроме общих положений и прие­ мов по ликвидации аварий указываются особенности данной электроустановки, влияющие на методы ликвидации ава­ рии.

Одним из основных разделов работы с эксплуатационным персоналом являются противоаварийные тренировки, при помощи которых и контролируется знание и умение персо­ нала ориентироваться в сложных аварийных условиях, ко­ торые часто выходят за пределы инструктивных указаний

[Л. 14-2, 14-3].

14-2. Ликвидация нарушений, связанных с понижением частоты и напряжения в энергосистемах

Типичными нарушениями нормальной работы энергоси­ стемы является понижение частоты и напряжения сверх допустимого. Понижение частоты возникает в результате недостатка генерирующей мощности и обычно является следствием аварийного отключения турбоагрегатов или снижения мощности электростанций при повреждении котельных агрегатов или в схеме собственных нужд.

Значительное понижение частоты вызывает расстройство технологического процесса работы оборудования как у по­ требителей, так и на электростанциях; если не будут при­ няты своевременно меры по поднятию частоты, то в резуль­ тате цепной реакции тепловые электростанции начинают резко снижать нагрузку, что приводило в ряде случаев за рубежом и у нас к развалу работы энергосистемы.

При длительном (более 1 мин) понижении частоты в сети ниже 48 Гц создается угроза срыва работы электроприво- * дов питательных насосов электростанций, а современные мощные агрегаты, оснащенные технологическими защитами, могут быть автоматически отключены и топки котельных агрегатов погашены действием защит от недостаточного поступления воды в котел, от понижения давления воды на

Понижение частоты в энергосистеме также тяжело отра­ жается на работе лопаточного аппарата, особенно мощных турбин, у которых такой режим ведет к значительному со­

6 4 8

кращению срока службы лопаток последних ступеней тур­ бины.

Поддержанию частоты в пределах допустимых отклоне­ ний, обусловленных ГОСТ, придается очень большое значе­ ние; снижение частоты до 49,5—49,0 Гц при длительности 60 мин или ниже 49,0 Гц при длительности 30 мин класси­ фицируется системной аварией [Л. 14-5].

Диспетчер энергосистемы обязан принимать меры к вос­ становлению нормальной частоты при понижении ее до 49,8 Гц. С этой целью он использует вращающийся резерв мощности, и, если нужно, пускает резервные агрегаты. Быстрее всего (за 3—5 мин) включаются и набирают пол­ ную нагрузку гидростанции и насосно-аккумулирующие станции.

При понижении частоты ниже 49,5 Гц все электростан­ ции системы, не дожидаясь распоряжения диспетчера, обя­ заны помочь поднять частоту увеличением нагрузки тур­ боагрегатов в пределах мощности работающего оборудова­ ния. Если все принятые меры оказались недостаточными и частота, продолжая снижаться, достигнет величины при­ мерно 48— 48,5 Гц, то вступает в действие устройство авто­ матической частотной разгрузки (АЧР), отключающее часть нагрузки.

В энергосистеме предусматривается несколько очередей

назначенные для предотвращения чрезмерного понижения частоты, и очереди АЧР-П с уставкой по частоте 48 — 48,5 Гц и различными уставками по времени (5-60 с), предназначенные для подъема частоты последействия АЧР-1

Далее диспетчер, если он уже исчерпал имеющиеся ре­ зервы мощности, должен поднять частоту ограничением на­ грузки потребителей.

Уровень частоты 47,5—48,0 Гц — та граница, при кото­ рой начинается расстройство технологического процесса тепловой электростанции. Поэтому, как правило, работа устройств автоматической частотной разгрузки обеспечи­ вает условия, при которых механизмы собственных нужд электростанции, а с ними и основные агрегаты, могут продол­ жать работу, Поэтому оснащению энергосистем устройст­

549

вами автоматической частотной разгрузки и контролю за достаточной величиной нагрузки, подключенной к устрой­ ствам АЧР, придают очень большое значение.

Это особенно важно, когда основную базисную нагрузку в крупных энергосистемах несут мощные энергетические блоки, схема питания с. н. которых децентрализована, и при авариях со снижением частоты, как правило, не пред­ ставляется возможным отделить какой-либо турбогенера­ тор от сети со всей нагрузкой с. н. станции и местным районом.

Поэтому сохранение в работе мощных электростанций с энергетическими блоками при аварийном глубоком сниже­ нии частоты в энергосистеме должно при всех условиях обеспечиваться наличием в необходимом объеме устройств АЧР и четкой их работой.

Что касается тепловых электростанций типа ТЭЦ, имею­ щих, как правило, нагрузку на шинах распределительного устройства генераторного напряжения (ГРУ), то на случай, если частота в каком-либо участке энергосистемы (напри­ мер, при разделении энергосистемы на части и недостаточ­ ной величине нагрузки, подключенной к АЧР в одной из части энергосистемы) длительно задерживается на уровне ниже 48,5 Гц, должна быть разработана схема, дающая возможность отделить от системы часть турбогенераторов, обеспечивающих питание с. и. ТЭЦ и покрытие нагрузки, питающейся от шин ГРУ, оставив другие турбогенера­ торы приключенными через повышающие ОРУ к энерго­ системе.

Схема работы ТЭЦ с отделением части генераторов от сети вместе с нагрузкой с. н. и местных потребителей должна осуществляться с минимальным числом переключе­ ний коммутационными аппаратами.

Понижение напряжения в энергосистеме является след­ ствием недостатка реактивной мощности. При медленном снижении напряжения при помощи автоматических регу­ ляторов напряжения кратковременно за счет теплового ре­ зерва генераторов мобилизуется значительная реактивная мощность, чем предупреждается нарушение статической устойчивости в энергосистеме. Перегрузка по току статора или ротора в этом случае допускается в зависимости от конструкции генератора до 10% в течение 60 мин [Л. 14-1].

За указанное время диспетчер энергосистемы обязан снять токовую перегрузку с генераторов; если снижение напряжения произошло одновременно с понижением ча­

5 5 0