Организация эксплуатации и ремонта электрооборудования электрических станций и сетей

Часть оборудования, переданного в оперативное управление персонала низших ступеней диспетчерского управления, оперативное состояние и режим работы которого влияют i:a режим и надежность работы энергосистемы, может находиться в так называемом оперативном ведении диспетчера энергосистемы, ОДУ, ЦДУ. В этом случае распоряжение с- переключении отдается подчиненному персоналу после предварительного получения разрешения соответствующего диспетчера.

Распоряжение о переключении. Оно отдается непосредственно подчиненному персоналу. В нем указываются последовательность и конечная цель переключений. Распоряжение повторяется дежурным и записывается в оперативный журнал. Заданная последовательность операций проверяется по оперативной схеме.

Бланк переключений. В соответствии с распоряжением о переключении дежурный заполняет специальный бланк, в котором последовательно записывает все операции с коммутационными аппаратами, устройствами релейной защиты и автоматики, операции по проверке отсутствия напряжения и наложению заземлений и др. Бланк является оперативным документом. Уже само его составление дает персоналу возможность осмыслить полученное задание и продумать производство операций. Составление бланка является обязательным, если в РУ блокировка отсутствует или выполнена не в полном объеме.

Порядок выполнения переключений. При переключениях дежурный, имея при себе заполненный бланк, действует в следующем порядке:

на месте переключений внимательно проверяют по надписи наименование присоединения и название оборудования, с которым предстоит проведение операции;

убедившись в правильности выбранного оборудования, зачитывает по бланку содержание операции и выполняет ее;

при производстве переключений двумя лицами содержание операции повторяется исполнителем и затем выполняется им;

после проведения операции запись ее в бланке зачеркивается.

Переключения в зависимости от их сложности могут выполняться одним или двумя дежурными. При участии двух дежурных старший по должности производит пооперационный контроль и руководит переключениями в целом. Другой дежурный выполняет операции. Дежурные при этом не имеют права уклоняться от выполнения возложенных на них обязанностей. Нельзя, например, допускать, чтобы оба участника переключений одновременно выполняли операции с оборудованием, забыв о необходимости контроля.

Информация об окончании переключений. По окончании переключений в оперативном журнале производится запись о всех операциях с коммутационными аппаратами, изменениях в схемах релейной защиты, установленных (или снятых) заземлениях и пр. Для того чтобы записи о наложении и снятии заземлений выделить среди остального текста, их подчеркивают цветными карандашами: красным- при наложении, синим - при снятии заземления. Одновременно вносятся соответствующие изменения в оперативную схему. Об окончании переключений сообщается дежурному, отдавшему распоряжение о переключении. Сообщает получивший распоряжение.

«Переключения в схемах релейной защиты и автоматики»

Оборудование может находиться в работе или под напряжением только с включенной релейной защитой от токов КЗ. Поэтому все исправные устройства релейной защиты должны быть всегда включены в работу, Исключение составляют нормально отключенные защиты, включаемые при изменении режима работы оборудования. Вывод из работы устройства релейной защиты производится при включенной резервной защите.

При переключениях в РУ оперативный персонал производит необходимые операции с релейной защитой и автоматикой с тем, чтобы режимы их работы всегда соответствовали схеме первичных соединений РУ. Если этого не делать, то релейная защита может отказать в работе при КЗ в защищаемой зоне или, наоборот, подействовать неселективно при КЗ вне зоны ее действия.

Так же как и силовое оборудование, устройства релейной защиты и автоматики находятся в оперативном управлении (и оперативном ведении) соответствующего дежурного персонала. При переключениях в аварийных условиях персоналу разрешается самостоятельно изменять режимы работы защиты и автоматики и сообщать об этом вышестоящему дежурному после устранения аварии.

«Техника операций с коммутационными аппаратами»

Операции с выключателями. Отключение и включение электрической цепи, имеющей выключатель, выполняется выключателем. Управление выключателем может быть дистанционным или ручным. Команда на включение и отключение выключателя с дистанционным управлением подается от ключа управления и с помощью устройства телемеханики; с места установки операции проводятся только при ремонте и ликвидации аварий.

При ремонтных и наладочных работах операции с воздушными выключателями проводят дистанционно - из помещений мастерских и лабораторий.

После завершения той или иной операции с выключателем проверяется его действительное положение, так как команда включения или отключения может оказаться невыполненной. Если после отключения выключателя предстоит проведение операций с разъединителями или отделителями, то проверка положения выключателя проводится па месте установки по механическому указателю, положению подвижных контактов и траверс, показаниям манометров у выключателей с газонаполненными отделителями.

Проверка положения выключателя по показаниям сигнальных ламп и измерительных приборов допускается при отключении или включении трансформатора, линии, шин только выключателем (без проведения операций с разъединителями).

В ряде случаев возникает необходимость фиксировать выключатель в определенном положении, прежде чем персонал приступит к операциям с разъединителями. Например, при переводе присоединений с одной системы шин на другую персонал должен быть уверен в том, что шиносоединительный выключатель включен и никакие случайные действия не могут изменить его положение. Достигается это путем снятия предохранителей (или отключения автоматических выключателей) на обоих полюсах цепей управления выключателем до проверки его действительного положения на месте.

Операции с разъединителями и отделителями. Перед отключением или включением разъединители или отделители осматриваются. Они не должны иметь видимых дефектов и повреждений. Операции с разъединителями, у которых при измерениях обнаружены дефектные изоляторы, проводятся, как правило, после снятия с них напряжения.

При ручном включении разъединителей и появлении дуги между контактами ножи не следует отводить, так как дуга при расхождении контактов может удлиниться и перекрыть промежуток между фазами. Начатая операция включения во всех случаях продолжается до конца.

При ручном отключении разъединителей вначале делают пробное движение рычагом привода, чтобы убедиться в исправности тяг, отсутствии качаний и дефектов изоляторов. Если в момент расхождения контактов между ними возникнет дуга, что может быть в результате разрыва цепи тока нагрузки, разъединители немедленно включают и до выяснения причины образования дуги операции с ними не производят.

Возможность использования разъединителей и отделителей для отключения и включения намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий подтверждается эксплуатационной практикой. В связи с этим выработаны некоторые общие положения, которые должны соблюдаться персоналом, производящим операции.

В цепях 35-220 кВ, имеющих отделители и разъединители, отключение намагничивающих и зарядных токов выполняется отделителями, позволяющими быстро проводить операции благодаря наличию встроенных пружин, а включение - разъединителями при предварительно включенных отделителях.

Значение намагничивающего тока трансформатора зависит от значения подведенного к нему напряжения. С повышением напряжения намагничивающий ток резко возрастает. При отключении ненагруженного трансформатора отделителями или разъединителями значение намагничивающего тока стремятся понизить. Для этого трансформаторы с РПН переводят в режим недовозбуждения.

При отключении ненагруженного трансформатора110- 220 кВ разъединителями или отделителями возможен кратковременный неполнофазный режим вследствие неодновременности размыкания контактов отдельных полюсов, что может вызвать появление перенапряжений. Опасность перенапряжений наименьшая у трансформаторов с заземленной нейтралью. Поэтому перед отключением трансформатора от сети заземляют его нейтраль, если в нормальном режиме она была разземлена и защищена разрядником. Рекомендуется также предварительно отключать дугогасящие реакторы.

После проведения операций включения или отключения разъединителей или отделителей осмотром проверяют действительное их положение, так как в эксплуатации имели место случаи недовключения ножей, попадание ножей мимо губок, обрывы тяг, разрегулировка приводов и пр.

«Последовательность основных операций»

Операции с коммутационными аппаратами, установленными в одной электрической цепи, проводятся в последовательности, учитывающей назначение этих аппаратов и обеспечивающей безопасность для выполняющих переключения. Всякое нарушение установленного порядка переключений, пренебрежение к «мелочам», неоправданная поспешность при операциях приводят к авариям и угрожают жизни людей.

Ниже рассматривается порядок проведения операции с выключателями и разъединителями. При этом имеется в виду, что операции, требующие согласования действий персонала смежных объектов, своевременно проводятся под руководством диспетчера.

Типичной операцией является отключение линии, имеющей выключатель, линейные и шинные разъединители с каждой из ее сторон. Первой операцией является отключение выключателей, с помощью которых разрывается цепь тока нагрузки и снимается напряжение с линии. После проверки отключенного положения выключателя отключают линейные, а затем шинные разъединители. Такая последовательность операций объясняется стремлением уменьшить последствия повреждений, которые могут иметь место при ошибочных действиях персонала. Включение линии в работу выполняют в обратной последовательности, т. е. первыми включают шинные, потом линейные разъединители и затем выключатели.

Следует заметить, что при отключении линии только для работ на самой линии считается достаточным ее отключение выключателями и линейными разъединителями. Создание дополнительного видимого разрыва цепи еще и на шинных разъединителях является излишним.

Включение трансформатора под напряжение связано с кратковременным переходным режимом, в результате которого намагничивающий ток в обмотке резко возрастает, превышая иногда в несколько раз номинальное значение. Эти броски намагничивающего тока не опасны для трансформатора. На понижающих подстанциях при двух (и более) параллельно работающих трансформаторах включение одного из них, как правило, выполняется со стороны обмотки высшего напряжения. Включение трансформатора под напряжение со стороны вторичной обмотки НН и прохождение при этом большого намагничивающего тока привели бы к резкому снижению напряжения на шинах НН, что отрицательно сказалось бы на работе потребителей. С учетом включения трансформатора со стороны питающей обмотки выполняется и настройка его защит.

На практике включение в работу трехобмоточного трансформатора обычно проводят в следующей последовательности: включают шинные и трансформаторные разъединители со стороны высшего, среднего и низшего напряжений, после чего включают выключатели высшего, среднего и низшего напряжений. Отключение проводится в обратной последовательности: отключают выключатели низшего, среднего и высшего напряжений, затем отключают трансформаторные и шинные разъединители с трех его сторон.

На понижающих подстанциях, выполненных по упрощенной схеме, силовые трансформаторы с высшей стороны не имеют выключателей, но их обязательно снабжают выключателями со стороны вторичных обмоток. Последовательность операций в этих схемах предусматривается такой, чтобы разъединителями или отделителями не отключался и не включался ток нагрузки. Для этого отключение тока нагрузки и включение трансформатора под нагрузку выполняют выключателями со стороны вторичных обмоток, а отключение и включение намагничивающего тока - отделителями или разъединителями.

На электростанциях последовательность включения в работу и отключения в ремонт или резерв трансформаторов связи с системой зависит от местных условий (территориального расположения оборудования, возможности включения устройств синхронизации и др.) и нередко определяется местными инструкциями.

«Перевод присоединений с одной системы шин на другую»

В нормальных условиях эксплуатации РУ все секции и системы шин (кроме обходной) должны постоянно находиться в работе. Это обеспечивает необходимую надежность электроснабжения потребителей, так как при повреждении и отключении защитой одной из систем шин другая остается в работе. Для проведения плановых ремонтных работ на одной из систем шин она освобождается путем переключения (перевода) всех присоединений на другую рабочую систему шин.

Необходимым условием для перевода является равенство потенциалов обеих систем шин. В схемах с шиносоединительным выключателем (ШСВ) это условие обеспечивается включением ШСВ, электрически соединяющего между собой обе системы шин. Одновременно ШСВ шунтирует при переводе каждую пару шинных разъединителей, принадлежащих одному присоединению. Замыкание одного из двух шинных разъединителей при включенном другом, а также размыкание одного из двух включенных на обе системы шин разъединителей переводимого присоединения не представляют никакой опасности, поскольку цепь ШСВ, включенная параллельно, обладает относительно малым сопротивлением.

Рисунок 125 Схема РУ 10 кВ с двумя системами шин, работающими раздельно, к моменту перевода присоединений с I па II систему шин

Перевод присоединений с системы шин I на II при схеме рис. 125 выполняют следующим образом: проверяют синхронность напряжений систем шин I и II. На подстанциях, где возможность проверки синхронности напряжений отсутствует, отдающий распоряжение о переводе подтверждает, что напряжения на обеих системах шин синхронны; включают ШСВ и с его привода снимают оперативный ток; проверяют включенное положение ШСВ; включают на систему шин II разъединители всех переводимых присоединений; отключают с системы шин I разъединители всех присоединений, кроме разъединителей ШСВ и трансформатора напряжения; переключают питание цепей напряжения релейной защиты, автоматики и измерительных приборов на трансформатор напряжения системы шин II; проверяют по амперметру отсутствие нагрузки на ШСВ, на привод подают оперативный ток и отключают ШСВ} проверяют по вольтметру отсутствие напряжения на системе шин I.

«Вывод в ремонт системы сборных шин»

При выводе в ремонт резервной системы шин проводят следующие операции: на ключе управления ШСВ вывешивают плакат «Не включать - работают люди»; проверяют на месте отключенное положение ШСВ и отключают его разъединители от резервной системы шин. В случае необходимости в зависимости от характера работ и условий безопасного их выполнения отключают также разъединители ШСВ от рабочей системы шип; отключают трансформатор напряжения автоматическими выключателями (предохранителями) НН и разъединителями со стороны ВН. Запирают дверь шкафа, где установлены автоматические выключатели (предохранители) НН, и па ней вывешивают плакат «Не включать - работают люди»; проверяют отключенное положение всех шинных разъединителей выводимой в ремонт системы шин и запирают на замок их приводы. На приводах отключенных разъединителей вывешивают плакаты «Не включать - работают люди», проверяют отсутствие напряжения на токоведущих частях, где должны быть наложены заземления, и включают заземляющие ножи.

После этого выполняются мероприятия, предусмотренные правилами техники безопасности (устанавливаются временные ограждения, вывешиваются плакаты на месте работ и т.д.). Допуск бригад к работе производится в соответствии с требованиями правил техники безопасности.



«Переключения при выводе в ремонт выключателей и вводе их в работу после ремонта»

Ремонт выключателей целесообразно производить при отключенных (выведенных из работы) электрических цепях, в которых они установлены. Это позволяет лучше организовать производство ремонтных работ и сократить число операций при переключениях. Но отключения электрических цепей на длительный срок не всегда возможны. Поэтому ремонт выключателей 110 кВ и выше производится с сохранением электрических цепей в работе, а вывод в ремонт их выключателей осуществляется одним из следующих способов:

при схеме с одним выключателем на цепь и двумя системами шин выключатель выводят из схемы, а вместо него в схему вводят ШСВ;

при схемах с одним выключателем на цепи, одной или двумя основными и обходной системой шин цепь заводят на обходную систему шин и ее выключатель заменяют обходным;

при схемах с двумя выключателями на присоединение и двумя системами шин, а также при схемах многоугольника и полуторной выводимый в ремонт выключатель и его разъединители с обеих сторон отключают.

Для замены выключателя ШСВ требуются два непродолжительных отключения цепи: одно - для установки перемычки вместо выводимого в ремонт выключателя, другое- для снятия перемычки после окончания ремонта. Необходимо также освобождать одну из систем шин для включения на нее цепи, выключатель которой выводится в ремонт. В случае замены выключателя цепи обходным выключателем все переключения проводят без отключения цепи и освобождения рабочей системы шин, что является преимуществом этого способа.

Схемы с двумя выключателями на цепь, полуторные и многоугольника позволяют выводить в ремонт и вводить после ремонта любой выключатель без отключения цепи, но на время отсутствия в схеме одного из выключателей надежность ее работы снижается.

Чтобы лучше представить сущность указанных способов, преднамеренно откажемся от детального рассмотрения всех выполняемых при этом операций и рассмотрим эти способы в обобщенном виде.

Рисунок 126 Основные группы операций при замене масляного выключателя цепи шиносоединительным

Основные группы операций при замене выключателя цепи ШСВ:

если устройства релейной защиты и автоматики предполагается перевести с выключателя цепи на ШСВ, то для этого предварительно подготавливается схема первичных соединений: все цепи, кроме той, выключатель которой должен выводиться из схемы, переводят на одну из систем шин, на другой системе оставляют цепь с выводимым в ремонт выключателем (рис. 126,а);

цепи защит поочередно переключают с трансформаторов тока выводимого из схемы выключателя на трансформаторы тока ШСВ, защиты проверяют под нагрузкой и их действие переключают по оперативным цепям на ШСВ; включают устройства автоматики (рис. 126,б);

отключают электрическую цепь и ее выключатель выводят из схемы, т. е. отсоединяют от шин и вместо него устанавливают перемычку (рис. 126, в);

после окончания работ по установке перемычки включают шинные разъединители цепи на резервную систему шин и включением ШСВ цепь вводят в работу (рис. 126,г).

Если защиты, имеющиеся на ШСВ, могут заменить основные защиты цепи, переключение защит на трансформаторы тока ШСВ не производят. После вывода выключателя из схемы цепь включают в работу под защитой ШСВ. Вносят изменения лишь в схему дифференциальной защиты шин. Трансформаторы тока выведенного в ремонт выключателя исключают из схемы защиты шин, а трансформаторы тока ШСВ вводят в схему в качестве трансформаторов тока цепи.

Основные группы операций при вводе в работу выключателя цепи, включенной с помощью ШСВ, после окончания ремонта:

отключают цепь, снимают перемычку, установленную при выводе выключателя в ремонт, и выключатель присоединяют к шинам;

после присоединения выключателя цепь включают разъединителями на резервную систему шин и вводят в работу через два последовательно включенных выключателя: выключатель цепи и ШСВ;

цепи защит поочередно переключают с трансформаторов тока ШСВ на трансформаторы тока выключателя цепи, защиты проверяют под нагрузкой и их действие переключают на выключатель цепи; включают устройства автоматики;

восстанавливают нормальную схему первичных соединений РУ согласно принятой фиксации присоединений.



Рисунок 127 Основные группы операций при замене воздушного выключателя электрической цепи обходным выключателем:

а - опробование напряжением обходной системы шин; б- подача напряжения на обходную систему шин включением разъединителей цепи на обходную систему шин; в- включение цепи через обходной выключатель; г - переключение защит и автоматики на трансформаторы тока обходного выключателя и вывод в ремонт выключателя электрической цепи

Основные группы операций при замене выключателя цепи обходным выключателем:

включением обходного выключателя с минимальными уставками на его защитах обходную систему шин опробуют напряжением (рис. 127, а). Отключают обходной выключатель, при этом с обходной системы шин снимают напряжение;

включением на обходную систему шин разъединителя цепи, выключатель которой предполагается вывести в ремонт, подают напряжение на обходную систему шин (рис. 127,б);

включают обходной выключатель с уставками на его защитах, соответствующими уставкам защит цепи и введенными в схему дифференциальной защиты шин (ДЗШ) трансформаторами тока обходного выключателя. Отключают выводимый в ремонт выключатель цепи (рис. 127, в);

отключают дифференциальную защиту шин и из ее схемы выводят трансформаторы тока отключенного в ремонт выключателя цепи.

При необходимости с выводимого в ремонт выключателя переводят на обходной выключатель быстродействующие основные защиты, которые затем проверяют под нагрузкой и включают в работу; включают устройства автоматики;

отключают разъединители и выводимый в ремонт выключатель заземляют (рис. 127,г).

Основные группы операции при вводе в работу выключателя цепи, включенной с помощью обходного выключателя, после окончания ремонта:

с вводимого в работу выключателя снимают заземления;

к трансформаторам тока вводимого в работу выключателя подключают временные, проверенные от постороннего источника тока защиты;

при помощи испытательных блоков к схеме ДЗШ подключают цепи трансформаторов тока вводимого в работу выключателя;

включают линейные и шинные разъединители и выключатель цепи, после чего отключают обходной выключатель;

переводят с обходного выключателя, проверяют под нагрузкой и включают по нормальной схеме с действием на введенный в работу выключатель все защиты цепи, а временно включенные защиты отключают; включают устройство автоматики;

отключают разъединители цепи от обходной системы шин.

Вопросы для повторения

Что следует понимать под оперативным состоянием оборудования?

Порядок выполнения оперативных переключений в электрических распределительных устройствах.

Как и для чего в процессе переключений осуществляется проверка действительных положений коммутационных аппаратов?

Какое основное условие должно быть выполнено при переводе присоединений с одной системы шин на другую?

Перечислите группы операций при замене выключателя цепи обходным выключателем.

Перечислите группы операций при замене выключателя цепи шиносоединительным выключателем.



Раздел 6. Ликвидация аварий в электрической части электрической станции или подстанции и на линиях электропередач

Тема 6.1 Ликвидация аварий в электрической части электрической станции или подстанции и на линиях электропередач

«Общие положения по ликвидации аварий»

Ликвидация аварий в электрической части энергосистем является одной из самых трудных задач оперативного персонала. Решение ее сводится: к быстрой оценке аварийного положения и немедленному принятию мер, обеспечивающих безопасность персонала и устраняющих угрозу повреждения оборудования; к выполнению ряда операций, предотвращающих развитие аварии и устраняющих аварийный режим; к своевременному информированию вышестоящего дежурного о причинах аварии и принятых мерах по ее ликвидации.

Объективное суждение о создавшемся аварийном положении оперативный персонал производит на основании: сигнализации положения выключателей, показаний измерительных приборов, выпавших указателей срабатывания устройств релейной защиты и автоматики, световых табло на панелях щитов управления.

Оценивая аварийное положение по указателям релейной защиты, учитывают принципы их действия, виды повреждений, на которые реагируют защиты, и зоны их действия. При этом принимается во внимание возможность неправильных отключений неповрежденного оборудования одновременно с поврежденным, а также отказы в отключении поврежденного оборудования. Личные наблюдения персонала и поступившие сообщения о замеченных аварийных явлениях (толчках тока, вспышках, пожаре) могут дополнить информацию о месте повреждения. Общее представление об аварии составляется на основании всей этой информации, затем намечается ориентировочный план действия по ее ликвидации. Все переключения в аварийных условиях выполняются персоналом в строгом соответствии с ПТЭ, правилами техники безопасности и с обязательным применением защитных средств.

«Разделение функций между оперативным персоналом при ликвидации аварий»

Ликвидация возникшей аварийной ситуации в значительной мере зависит от того, насколько четки, правильны и своевременны действия оперативного персонала энергообъектов, диспетчеров предприятий электросетей и энергосистемы. В этой связи предусмотрено строгое распределение функций по ликвидации аварий между оперативным персоналом всех ступеней диспетчерского управления на основе следующих положений:

оперативному персоналу станций и подстанций предоставлено право самостоятельно производить операции по ликвидации аварий и предупреждению их развития, если эти операции не требуют координации действий оперативного персонала смежных энергообъектов;

во время ликвидации аварий оперативный персонал поддерживает связь с вышестоящим дежурным и передает ему информацию, необходимую для ликвидации аварий, затрагивающих ряд энергообъектов и участков сетей;

диспетчеры электросетей и энергосистемы контролируют действия подчиненного персонала, занятого ликвидацией аварий, и оказывают ему необходимую помощь.

«Самостоятельные действия оперативного персонала станций и подстанций при ликвидации аварий»

Под самостоятельными действиями в эксплуатации понимаются такие оперативные действия с оборудованием, которые выполняются персоналом в соответствии с требованиями местных инструкций на основе анализа аварийной обстановки и без предварительного получения распоряжения или разрешения вышестоящего дежурного, но с последующим уведомлением его о выполненных операциях. Целью самостоятельных действий является устранение возникшей опасности для людей, быстрейшее восстановление электроснабжения потребителей, отделение поврежденного оборудования или участка, если это мешает подаче (приему) напряжения.

Ниже рассмотрены некоторые случаи, когда оперативному персоналу станций и подстанций вменены в обязанность самостоятельные действия.

При непосредственной угрозе безопасности людей, если спасение их жизни зависит от быстроты действий оперативного персонала, ему разрешено отключить любое оборудование независимо от возможных последствий, вызванных этими действиям» (обесточение подстанции, отделение станции от системы, остановка оборудования и т.д.)

В случае возникновения пожара, к тушению которого можно приступить только после снятия напряжения с оборудования или установки, разрешается их отключение для снятия напряжения.

При отключении воздушной или кабельной линии, работающей и режиме тупикового (одностороннего) питания, когда электроснабжение потребителей внезапно прекращается, персоналу разрешается немедленно, без осмотра оборудования, включить под напряжение отключившуюся линию, даже если установленный на линии АПВ работал неуспешно. Очевидно, что эти действия распространяются также и на транзитные линии, временно переведенные (на период ремонтных работ) и режим тупикового питания. Повторное ручное включение линии без осмотра ее оборудования не производится в том случае, когда персонал располагает сведениями о явном повреждении оборудования, например обрыве проводов линии, а также в особых случаях, когда подача напряжения разрешается только по получении согласия потребителя.

При автоматическом отключении силового трансформатора и прекращении электроснабжения потребителей в работу немедленно включается трансформатор, находящийся в резерве. При отсутствии резервного трансформатора и отключении от максимальной защиты работающего в случае нарушения электроснабжения потребителей персоналу разрешается включение вручную отключившегося трансформатора без осмотра как самого трансформатора, так и обесточенных шин. Если ручное включение трансформатора под нагрузку окажется неуспешным, производится осмотр оборудования подстанции. Обнаруженное во время осмотра поврежденное оборудование отключается сначала выключателем, а затем разъединителями, и на неповрежденную часть подается напряжение.

Отключившиеся во время аварий генераторы и синхронные компенсаторы, если отключение не связано с повреждением их оборудования, включаются в сеть персоналом самостоятельно. Осмотр присоединений генераторов и синхронных компенсаторов проводится после включения в сеть и набора нагрузки.

Наряду с операциями, которые персоналу разрешается выполнять при ликвидации аварий самостоятельно, существует ряд операций, самостоятельное выполнение которых категорически запрещается, так как это может привести к развитию аварии. Например, не допускается без разрешения вышестоящего дежурного:

включать под нагрузку транзитные линии и трансформаторы без предварительной проверки синхронизма, если несинхронное включение их недопустимо;

отключать транзитные линии и трансформаторы при исчезновении напряжения на шинах, кроме случаев, когда повреждены сборные шины и их оборудование;

включать питающие потребителей линии, отключенные автоматами частотной разгрузки при дефиците мощности в энергосистеме.



«Ликвидация аварий на понижающих подстанциях»

Исчезновение напряжения на шинах подстанций может произойти в результате КЗ на шинах или па любом непосредственно подсоединенном к ним оборудовании, в том числе и выключателях; при КЗ на линии и отказе в действии релейной защиты или выключателя; при неправильном срабатывании защиты шин во время внешнего КЗ, а также в случае аварии на участке сетей энергосистемы.

Аварии с исчезновением напряжения на шинах подстанций, как правило, ликвидируются автоматически действием АПВ шин, линии, трансформаторов, АВР, включающих секционные и шиносоединительные выключатели. При отказе или отсутствии автоматических устройств основным методом ликвидации аварий на шинах, связанных с прекращением электроснабжения потребителей, является подача напряжения на шины от источника, имеющего напряжение. Им может быть оставшаяся в работе секция или система шип; линия или трансформатор, отключившиеся от шин, но сохранившие напряжение от энергосистемы. Напряжение на шипы подастся однократно (и том числе и после, неуспешного действия АВР) дистанционным включением выключателя, а на подстанциях без дежурного персонала - с помощью средств телемеханики. Напряжение подается при включенном положении выключателей присоединений, которые питались от шин и в момент исчезновения напряжения автоматически не отключались. Следует иметь в виду, что напряжение на шины может подаваться при отсутствии в РУ эксплуатационного и ремонтного персонала, чтобы не подвергать его опасности. В случае неуспешной попытки подачи напряжения на шины персонал сообщает о своих действиях диспетчеру, внимательно осматривает указатели срабатывания устройств релейной защиты и автоматики, записывает их показания и возвращает сигнальные флажки в исходное положение, производит обход и осмотр оборудования и далее действует в соответствии с указаниями диспетчера.

Если во время осмотра будет обнаружено поврежденное оборудование, оно отделяется выключателями и разъединителями для того, чтобы на неповрежденную часть можно было подать напряжение. При восстановлении нормальной схемы подстанции включение под нагрузку транзитных связей разрешается только по распоряжению диспетчера, в оперативном управлении которого находятся эти связи. В отдельных случаях оперативному персоналу предоставляется диспетчерскими инструкциями право подачи напряжения по транзитной линии (после проверки отсутствия на пей напряжения) в сторону станции, с тем чтобы персонал станции имел возможность проверить синхронность напряжений и замкнуть линию под нагрузку.

Отключение одного из параллельно работающих трансформаторов или автотрансформаторов одновременным действием газовой и дифференциальной защит происходит, как правило, при повреждении внутри бака трансформатора.

Первоочередной задачей оперативного персонала в этом случае являются проверка загрузки оставшихся в работе трансформаторов и принятие срочных мер к ограничению перегрузки, если она превышает допустимые пределы. Только после этого производится внешний осмотр трансформатора и отбирается проба газа из газового реле. Отбору проб следует уделять особое внимание, так как при анализе неправильно отобранной пробы возможно ошибочное заключение. Пробы газа отбираются с помощью специальных аппаратов - аспираторов.

Если отключение трансформатора произошло от действия одной дифференциальной или газовой защиты, то причина отключения может быть и не связана с повреждением трансформатора. И дифференциальная и газовая защиты могут сработать неправильно, например, при сквозном КЗ. В этом случае при исчезновении напряжения у потребителей и отсутствии резервных источников питания отключившийся трансформатор разрешается включить в работу, если внешним осмотром не будет обнаружено повреждение и наличие горючего газа в газовом реле.

При срабатывании газовой защиты трансформатора на сигнал оперативный персонал должен:

при наличии резервного трансформатора включить его в работу, а тот, на котором подействовала защита, отключить;

при отсутствии резерва трансформатор следует осмотреть для выявления причины срабатывания газовой защиты.

При осмотре проверяют уровень масла в расширителе и отсутствие течи масла; характер гула и отсутствие потрескиваний внутри бака и т. д. Из реле отбирается проба газа для проверки на горючесть и химического анализа. Если скопившиеся в реле газы негорючи, то трансформатор оставляется в работе.

Отказ в работе механизма какого-либо из выключателей может быть обнаружен при дистанционном опробовании выключателей или поочередном отключении их от защит с включением от АПВ. Отказ в отключении выключателя при КЗ в цепи, где он установлен, приводит к развитию аварии. Поэтому при обнаружении неуправляемого выключателя последний должен быть выведен в ремонт. Отключение в этом случае масляного выключателя производится вручную воздействием на защелку привода. Если отключение масляного выключателя с места окажется неуспешным, создается схема, при которой разрыв тока в цепи с дефектным выключателем производится с помощью шиносоединительного или обходного выключателя. Для вывода из схемы поврежденного выключателя иногда снимают напряжение с рабочей системы шин, если имеется возможность перевода питания потребителей на другой источник питания или другую систему шин.

«Ликвидация аварий в главной схеме электростанций»

Аварии в главной схеме станции относятся к числу наиболее тяжелых аварий, так как часто они связаны с потерей генерирующей мощности, понижением частоты, нарушением параллельной работы генераторов, отделением на несинхронную работу и т. д. Такие аварии непосредственно отражаются на балансе мощности энергосистемы, поэтому начальник смены станции должен своевременно информировать диспетчера о ходе ликвидации аварии на станции.

Исчезновение напряжения на главных шинах станции может произойти в результате КЗ на оборудовании шин или в случае отказа в отключении выключателя одного из присоединений при КЗ на нем.

В первом случае отключение выключателей произойдет действием дифференциальной защиты шин (ДЗШ), во втором - устройством резервирования при отказе выключателей (УРОВ). При этом станция или часть ее может отделиться от системы на несинхронную работу с избытком или недостатком (дефицитом) генерируемой мощности. В обоих случаях оперативный персонал станции обязан прежде всего отрегулировать частоту и напряжение на шинах, оставшихся под напряжением, в пределах установленных норм; проверить питание с. н. станции и потребителей, подключенных к этим шинам. Если станция (например, ТЭЦ) отделилась с большим дефицитом мощности и снижением частоты на шинах генераторного напряжения до уровня срабатывания автоматической частотной разгрузки (АЧР), то часть потребителей отключится автоматически. Оперативный персонал в данном случае вводит в работу весь имеющийся у него резерв электрической мощности, использует перегрузку генераторов и другого оборудования до допустимых значений и только после этого проводит осмотр указателей срабатывания устройств релейной защиты и автоматики. При отключении главных шин повышенного напряжения действием ДЗШ и исчезновении напряжения на шинах с. н. или у потребителей дежурный персонал после проведения указанных выше действий, обеспечивающих сохранность и работоспособность оборудования, принимает напряжение на шины от системы, синхронизирует и включает станцию на параллельную работу.

Если подача напряжения на шины окажется неуспешной, начальник смены станции сообщает об этом диспетчеру системы и с его разрешения осматривает оборудование, входящее в зону действия ДЗШ. При повреждении самих сборных шин оперативный персонал переводит все присоединения па резервную или другую рабочую систему шин и сообщает об этом диспетчеру. При повреждении любого другого элемента, входящего в зону действия ДЗШ, его отключают разъединителями, а систему шин вводят в работу.

При снятии напряжения с шип действием УРОВ следует предположить, что на одной из цепей, выключатель которой остался включенным, имеется КЗ. В этом случае неотключившийся выключатель отключают вручную. Если выключатель поврежден и не отключается, его выводят из схемы отключением разъединителей, после чего на шины принимается напряжение, обеспечивается питание с. н. и потребителей и далее по распоряжению диспетчера восстанавливается нормальная схема первичных соединений станции.

Отключение блока генератор - трансформатор действием его защит может произойти как при внутренних повреждениях в генераторе, повышающем и рабочем трансформаторе с. н. так и в других элементах блока. При этом наряду с отключением выключателей блока, трансформатора с. п. и АГП генератора срабатывают технологические защиты блока, действием которых гасится топка котла и турбина идет на останов (по пару закрываются стопорные клапаны турбины и главные паровые задвижки). Питание с. п. отключившегося блока действием АВР переводится па резервный источник. Первейшей обязанностью оперативного персонала является проверка срабатывания АВР и наличия напряжения на шипах 6 и 0,4 кВ отключившегося блока, а также па электродвигателях маслонасосов турбины и уплотнений генератора, валоповоротного устройства, в сети электроприводов задвижек, так как от действия этих механизмов зависит сохранность оборудования при остановке турбогенератора. Если АВР не сработало, оперативный персонал вручную выполняет операции, возложенные на автоматику. После этого выясняется причина отключения блока и в зависимости от этого блок выводится в ремонт или готовится к включению в сеть.

«Ликвидация аварий в схеме с.н. электростанций»

Собственные нужды тепловых электростанций являются существенной их частью, так как с помощью различных механизмов с. н. обеспечивается весь технологический процесс выработки электрической и тепловой энергии. Механизмы с. н. условно разделяют на ответственные, остановка которых вызывает снижение выработки электрической и тепловой энергии или ведет к остановке агрегатов станции, и неответственные, кратковременная остановка которых не оказывает непосредственного влияния па выработку электроэнергии.

Питание с. н. осуществляется от основных генераторов: крупных двигателей (мощностью 200 кВт и выше), как правило, на напряжении 6 кВ, остальных 0,4-0,6 кВ. Надежность схем питания обеспечивается следующими мероприятиями:

выполняется секционирование сборных шин 6 и 0,4 кВ;

питание каждой секции шин осуществляется не менее чем от двух источников, из которых один является рабочим, другой - резервным;

применяется автоматическое включение резерва как источников питания (резервных трансформаторов, секционных выключателей, реактированных линий), так и резервных механизмов (питательных, циркуляционных, сетевых насосов и др.);

при действии АВР обеспечивается самозапуск двигателей всех ответственных механизмов от резервного источника питания;

двигатели механизмов одинакового назначения (дымососы, дутьевые вентиляторы и пр.) распределяются по разным секциям с тем, чтобы выход из работы одной секции не приводил к полной остановке агрегата;

на крупных станциях блочного типа предусматриваются резервные трансформаторы с. п., подключаемые к шинам повышенного напряжения, имеющим связь с системой. От этих трансформаторов производится пуск первого агрегата станции, а также ее пуск в случае аварийной остановки.

Кроме того, от каждой системы или секции шип генераторного напряжения обычно питается свой источник с. н. При такой схеме повреждение на одной из секций не ведет к полной потере питания с. п.

Применение на генераторах АВР и быстродействующей форсировки возбуждения, а также быстродействующих релейных защит от токов КЗ способствует поддержанию на шинах с. н. необходимого уровня напряжения для надежной работы двигателей механизмов с. н.

Перечисленные мероприятия в значительной степени автоматизируют процесс ликвидации аварий в схемах с. н. Повторная подача напряжения на отключившуюся секцию с. н. может оказаться неуспешной лишь в случае крупных разрушений, вызванных КЗ на шипах. Все схемы АВР питания с. н. действуют однократно. Обязанностью оперативного персонала при отключении источника питания с. н. является проверка срабатывания АВР. В случае отказа АВР напряжение на обесточенные шины подается вручную толчком без осмотра оборудования.

Трансформаторы с. н., отключившиеся от действия максимальной защиты, также включаются 1 раз вручную без внешнего осмотра, если напряжение на секцию нельзя подать от источника резервного питания.

На пылеугольных станциях питатели пыли имеют питание от источников постоянного тока (двигателей-генераторов, выпрямителей), а резервные маслонасосы турбин питаются от аккумуляторных батарей.

Исчезновение напряжения постоянного тока на одной из секций питателей пыли приводит к прекращению работы половины механизмов пылеприготовления. При этом блок автоматически сбрасывает нагрузку до 60-70% номинальной. Если напряжение исчезло при отключении двигателя-генератора, то обычно АВР переводит секцию на питание о г аккумуляторной батареи и режим котла восстанавливается; оперативный персонал выясняет причину отключения двигателя-генератора и принимает меры к ее устранению.

«Ликвидация аварий в энергосистемах»

Аварии в энергосистемах наносят огромный народнохозяйственный ущерб, поэтому ликвидация их должна осуществляться быстро и точно. Для этого применяют быстродействующие релейные защиты от токов КЗ и средства противоаварийной системной автоматики: повторного включения линий, трансформаторов и шин, включения резервного оборудования и источников питания, регулирования возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов; регулирования напряжения (АРН), частотной разгрузки, частотного повторного включения (ЧАПВ) и др. Массовое внедрение в энергосистемах перечисленных автоматических устройств отражается на работе диспетчера энергосистемы, от которого требуется четкое знание принципов и особенностей работы автоматических устройств при нарушениях режима; быстрая переработка всей поступающей во время аварии информации и столь же быстрое принятие решений, направленных на устранение аварийного режима. При нормальном функционировании автоматических устройств действия диспетчера сводятся к контролю за их срабатыванием и за установившимся послеаварийным режимом с последующим принятием необходимых мер. В случае неисправности того или иного автоматического устройства персонал вынужден дублировать его действие вручную.

Большое значение при ликвидации аварий приобретает безотказность в работе средств связи и телемеханики. Последнее имеет особое значение при отсутствии на управляемых энергообъектах дежурного персонала.

Типичными явлениями, с которыми обычно бывают связаны аварии в энергосистемах, являются понижения частоты и напряжения. В результате обоих этих явлений возможно возникновение асинхронного режима, качаний и разделение систем на части.

Понижение частоты возникает при нарушении баланса между генерацией и потреблением активной мощности. При дефиците мощности, вызванном отключением крупных генераторов или станции и отсутствием в системе резерва, частота снижается в зависимости от состава генерирующей мощности и нагрузки ориентировочно на 1% при изменении нагрузки на 1 - 3%.

Понижение частоты снижает производительность машин у потребителей и механизмов с. н. на станциях, что в свою очередь вызывает дальнейшее снижение вырабатываемой генераторами мощности.

Для предупреждения системных аварий, связанных с внезапным понижением частоты, применяются устройства автоматического включения и загрузки резервных гидрогенераторов, перевода в активный режим гидрогенераторов, работающих в режиме синхронных компенсаторов. Набор нагрузки резервными генераторами сокращает дефицит мощности в системе, но не во всех случаях устраняет начавшийся процесс снижения частоты. В помощь автоматическим устройствам загрузки генераторов в энергосистемах установлены устройства для автоматической разгрузки (т. е. отключения части потребителей) при снижении частоты. Разгрузка производится несколькими очередями в диапазоне частот срабатывания 48-46,5 Гц с интервалами по частоте 01- 0,2 Гц. Автоматическая частотная разгрузка должна обеспечить уровень частоты в системе не ниже 49 Гц. Дальнейшее повышение частоты до номинальной осуществляется диспетчером вводом резервной мощности, а при отсутствии - ограничением и отключением наименее ответственных потребителей.

Важнейшим мероприятием при понижении частоты в пределах 48-45 Гц является выделение на независимое от энергосистемы питание с. н. электростанций, чтобы устранить угрозу нарушения нормальной работы их оборудования. Для этого предусматриваются специальные схемы, в которых часть генераторов станций при заданной частоте отделяется от системы (автоматически или вручную дежурным персоналом станции) со сбалансированной нагрузкой с. н. и части потребителей, не допускающих резкого изменения частоты.

Понижение напряжения может сопутствовать понижению частоты, но может произойти и независимо от нее. При одновременном понижении частоты и напряжения последнее снижается примерно на 1% при понижении частоты на 1 Гц.

Напряжение может понижаться в той или иной части энергосистемы при недостатке в ней реактивной мощности. В этом случае оперативный персонал станций и подстанций с синхронными компенсаторами самостоятельно, не дожидаясь распоряжения диспетчера, повышает реактивную нагрузку генераторов и синхронных компенсаторов, пользуясь таблицами допустимых перегрузок.

При глубоком снижении напряжения независимо от причины, по которой оно произошло, срабатывают устройства автоматического регулирования возбуждения и быстродействующей форсировки возбуждения (БВ) генераторов и синхронных компенсаторов, временно поднимая реактивную мощность. Однако допустимое время форсированной работы незначительно (для крупных турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток 20 с). Поэтому в условиях, когда срабатывает форсировка возбуждения генераторов, диспетчер обязан действовать особенно быстро, так как промедление с восстановлением напряжения может привести к отключению перегруженных генераторов от сети и дальнейшему ухудшению положения в системе.

Асинхронный режим в энергосистеме может возникнуть в результате междуфазного КЗ, потери возбуждения (полной или частичной) мощным генератором и т. д. При этом вышедшие из синхронизма генераторы или части энергосистемы продолжают оставаться соединенными между собой, но работают с разными частотами и между ними происходит периодический обмен потоками мощности. Признаками асинхронного режима являются качания стрелок вольтметров, амперметров в цепях генераторов, линий и трансформаторов вслед за изменением направления потока мощности. Число периодов качаний в секунду равно разности частот в выпавших из синхронизма частях. В точках, близких к так называемому электрическому центру качания, наблюдаются наибольшие колебания напряжения. Асинхронные режимы могут устраняться самопроизвольно в течение нескольких секунд. Если же ресинхронизация затягивается, то для восстановления синхронизма понижают частоту в части системы, где она повысилась, и повышают там, где частота понизилась. При разности частот от 1 до 0,5 Гц вышедшие из синхронизма части (станции) обычно втягиваются в синхронизм.

Ресинхронизация обеспечивается действием АЧР в части системы с пониженной частотой и автоматической разгрузкой генераторов в части системы с повышенной частотой. Кроме того, для ликвидации асинхронного режима на транзитных линиях устанавливаются делительные защиты, разделяющие части энергосистемы, вышедшие из синхронизма.

Если в течение 2-3 мин синхронизм в системе восстановить не удается, диспетчер разделяет энергосистему па несинхронно работающие части. После установления нормального режима в разделенных частях их синхронизируют и включают на параллельную работу. Разница частот при замыкании несинхронно работающих частей допускается не более 0,5 Гц.

При ликвидации аварийных режимов диспетчер энергосистемы пользуется прямой телефонной связью со всеми управляемыми энергообъектами, а также радиосвязью. Оперативные переговоры записываются на магнитную лепту. В создавшейся аварийной ситуации диспетчер ориентируется по мнемонической схеме системы, изображенной на диспетчерском щите. Щиты оснащены средствами телесигнализации положения отключающих аппаратов, а в некоторых случаях и средствами телеуправления. Имеются устройства телеизмерения наиболее важных электрических величин: частоты, активной мощности станций, напряжения в контрольных точках системы, нагрузки по линиям и др.

В настоящее время различные устройства телеинформации сопрягаются с устройствами отображения ее на электронно-лучевых трубках. Обработка и воспроизведение получаемой диспетчером информации производятся с помощью ЭВМ.