Электроэнергетическая система.

Электроэнергетическая система.

Электрическая станция - это промышленное предприятие, вырабатывающее электроэнергию и обеспечивающее ее передачу потребителям по электрической сети.

Электрическая подстанция - электроустановка - предназначенная для преобразования и распределения электрической энергии.

ЛЭП. Линия электропередачи - электроустановка предназначенная для передачи электрической энергии.

Электрическая сеть - это совокупность воздушных и кабельных линий и подстанций, работающих на определенной территории.

Специальности электриков на Красноярской ГЭС.

Красноярская ГЭС

Участок СН собственных  нужд

Электрослесари по ремонту сухие трансфор- маторы, светильники, кабельное хозяйство, масляные выключатели до 10 кВ

Участок ТМХ трансформаторно-масляное хозяйство

Электрослесари по ремонту силовых масляных трансфор- маторов

Электроцех  НЭЦ, зам.НЭЦ Инженер по документации, техник

Генераторный участок

Электрослесари по ремонту генераторов Сборка железа статора, обмотки ротора и статора, Системы возбуждения

Участок ОРУ

Электрослесари по ремонту масляных выключатели 220 кВ и 500 кВ, разъединители, шины

Участок ОРУ-220

Электрослесари по ремонту масляных выключатели 220 кВ и 500 кВ, разъединители, шины

ОЭЦ  НСС, зам.НСС инженер по документации, техник

ДЭМ дежурный электромонтёр

ОРУ-220

ДИП дежурный инженер подстанции. ДЭМ дежурный электромонтёр

ОРУ-500

НСЦ начальник Смены цеха ДЭМ дежурный электромонтёр ДМ дежурный мащинист (2)

МАШЗАЛ

ЦТАУ  НЦТАУ, зам. НЦТАУ инженер по документации, техник

Вед. инженер, Инженер (3), Электромонтёр (4)

Группа автоматики

Вед. инженер, Инженер (3), Электромонтёр (4)

Группа возбуждения

Вед. инженер, Инженер (3), Электромонтёр (4)

Группа Релейной защиты машзала

Вед. инженер, Инженер (3), Электромонтёр (4)

Группа Релейной защиты ОРУ

МДК 04.01 «Техническая диагностика и ремонт электрооборудования».

Тема 1.1. Методы оценки технического состояния электрооборудования, диагностика основных неисправностей и отказов.

 

Для того чтобы проверить исправность электроустановки, необходимо замерить его параметры, для этого применяются измерительные приборы и реле различных защит.

В охране труда для работников энергетических предприятий даётся определение электроустановки.

Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии.

 

Для подключения измерительных приборов и реле защит в высоковольтных электроустановках, а также для защиты изоляции приборов и реле от высокого первичного напряжения применяют измерительные трансформаторы.    

   

Рис. 2. Эл. схема подключения ваттметра для измерения мощности электроустановки через измерительные трансформаторы.

Рис. 3. Эл. схема подключения ваттметра для измерения мощности электроустановки через измерительные трансформаторы в 3-х фазной сети.

Трансформаторы тока.

Рис. 4. Устройство трансформатора тока.

 

Внимание!  Так как у работающего трансформатора тока во вторичной обмотке большое число витков, то при размыкании этой обмотки в ней наводится большая ЭДС, на которую изоляция трансформатора не рассчитана и изоляцию может “пробить”.  Это также опасно для обслуживающего персонала.

Рис. 5. Схема подключения измерительных приборов к трансформатору тока.

 

    Измерительные трансформаторы должны обеспечивать класс точности подключаемых приборов.

Трансформатор тока имеет классы точности: 0,5; 1; 3; 5Р; 10Р;

Трансформатор напряжения имеет классы точности: 0.2, 0.5, 1.0, 3.0.

Класс точности 0.2 – используется для подключения образцовых приборов.

0.5 – для подключения счётчиков электроэнергии.

1.0 – для подключения щитовых приборов.

3.0, 5Р, 10Р – для подключения устройств релейной защиты и автоматики.

 

Условия нагрузки трансформатора тока.

А) Трансформаторы тока нежелательно нагружать меньше их номинальной нагрузки S ном, т.е. S нагр≥ S ном. При S нагр≤ S ном увеличивается погрешность трансформатора тока, см. рис. 4.

Б) Также, чем меньше сопротивление нагрузки Z нагр≤ Z ном, тем лучше для трансформатора тока z_2н.ном = S _2н.ном / I_2н², так как это ведёт к уменьшению погрешности. 

В) Если трансформатор тока находится в работе, то нельзя размыкать его вторичную обмотку, так как это может привести к пробою его изоляции.

Трансформаторы напряжения.

Рис. 7. Устройство трансформатора напряжения.

Рис. 8. Схема подключения измерительных приборов к трансформатору напряжения.

 

 

Погрешности трансформатора напряжения.

Погрешность трансформатора напряжения — это разница между величиной вторичного U ₂ и первичного напряжения U ₁ приведённого ко вторичной цепи.

Трансформаторы напряжения имеют два вида погрешностей:

а) угловую, измеряемую углом δ между векторами напряжений U ₁ и U ₂,

б) по напряжению f.

 

 

Рис. 10. Виды трансформаторов напряжения.

Техническая диагностика.

Человеческий фактор. Под «человеческим фактором» понимают неверные действия персонала, которые нарушают безопасную эксплуатацию. Действия персонала зависят от квалификации персонала, профессионального знания оборудования и грамотного проведения контроля и эксплуатации электрооборудования.

Причиной таких неверных действий персонала являются, например:

- подача напряжения на заземленные участки,

- незнание схем эл. установок,

- невнимательность,

- н еудовлетворительный уход за оборудованием,

- отсутствие контроля за собственными действиями,

- недостаточное знание инструкций,

- нарушений требований техники безопасности и правил технической эксплуатации.

Электроискровой дефекоскоп.

3) вихретоковые, по ГОСТ 24289–80, этот метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте;

Вихретоковый измеритель

4) радиоволновые, метод контроля, основанный на анализе взаимодействия электромагнитного излучения радиоволнового диапазона с объектом контроля (ГОСТ 25313–82);

Радиоволновой аппарат radioSURG 2200

5) тепловые, методы контроля, согласно ГОСТ 53689–2009, основаны на регистрации тепловых или температурных полей объекта контроля;

Для контроля используются пирометры и тепловизоры, они позволяют обнаружить точки перегрева электрооборудования, предупредить искрение и повреждение изоляции, предотвратить пожары, определить источники потерь электроэнергии, защитить электродвигатели, произвести контроль состояния трансформаторов.

 

Измерение температуры электродвигателя пирометром.

 

Видеоэндоскоп

 

 

7) радиационные, методы контроля основаны на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом (ГОСТ 18353–79);

используются рентгеновское, гамма-излучение, проходя через толщу изделия, проникающие излучения по-разному ослабляются в дефектном и бездефектном сечениях и несут информацию о внутреннем строении вещества и наличии дефектов внутри изделия. Радиационные методы контроля используются для контроля сварных и паяных швов, отливок, проката и т. п.

 

Рентгеновский контроль

Сварного шва трубы

 

8) акустические, методы контроля основаны на применении упругих колебаний, возбуждаемых или возникающих в объекте контроля (ГОСТ 23829–85);

акустические методы контроля применяются для контроля изделий: диэлектрики (стекловолокно, пластмассы, керамика), полупроводники, магнитодиэлектрики (ферриты), тонкостенные металлические материалы;

 

Ультразвуковой дефектоскоп

 

 

9) капиллярные, методы контроля, согласно ГОСТ 24521–80, основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости материала объектов для контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

 

Установки и средства диагностики позволяют обнаруживать дефекты электрооборудования на ранних стадиях, что даёт возможность своевременно провести ремонтные работы, предотвратив аварии на производстве.

Приборы контроля изоляции.

 

 

Мегаомметр

Тестирование РЗиА

Тестирование трансформаторов тока

Измерение и диагностика заземления

Диагностика высоковольтных выключателей

Устройства испытания первичным током

 

 

Контроль технологического процесса выработки электроэнергии с помощью наглядных схем и непрерывных показаний параметров работы электрооборудования на экранах ЦПУ ГЭС. А также сигнализация от релейных защит о неисправностях.

Тема 1. Электроустановка.

Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии.

1. Назовите электроустановки, предназначенные для производства электроэнергии.

2. Назовите электроустановки, предназначенные для трансформации электроэнергии.

3. Назовите электроустановки, предназначенные для распределения элнктроэнергии.

4. Назовите электроустановки, предназначенные для передачи электроэнергии.

5. Назовите электроустановки, предназначенные для преобразования электроэнергии в другой вид энергии.

 

Планирование и организация ремонта электрооборудования.

В случае с электрическими аппаратами механический износ  выражается в том, что в процессе эксплуатации, нагрева изменяется первоначальная форма контактов, ослабляются и деформируются прижимные или возвратные пружины механизмов.

Что касается приводных электродвигателей, то у них в основном изнашиваются шейка вала, кольца на роторе, все виды подшипников. Также механический износ угрожает и внешним защитным покрытиям, если они регулярно подвергаются разрушительным механическим воздействиям.

Такой износ иногда незаметен глазу, и может быть обнаружен лишь приборами. Электрический износ происходит из-за  утраты электроизоляционных свойств отдельных элементов электрооборудования. Так, в электрической машине может износиться изоляции в пазах.

Под воздействием недопустимой температуры, влажности или же при превышении концентрации агрессивных химических веществ, происходит разрушение изоляционных слоев. Тогда и происходит замыкание между витками обмоток, случаются пробои в изоляции, возникает выход потенциала на оборудования, которое не должно находится под напряжением.

Такой электрический износ может угрожать не только работоспособности электрического оборудования, но и приводить к авариям, пожарам, несчастным случаям, травмированию и гибели людей, имеющих к нему доступ.

Он имеет место даже тогда, когда отсутствует сам факт эксплуатации. Оборудование хранится на складе, или исправно и безопасно работает. Однако, дальнейшее его использование или установка делается нецелесообразной в связи с тем, что уже созданы и реализуются более совершенные аналоги. Они технологичнее и экономичнее.

Но при этом, моральный износ электрооборудования – не окончательный приговор, чтобы его отправлять в утиль. Чаще всего новации касаются каких-то элементов, узлов, систем управления. Основной же принцип работы, скажем, обмоток трансформатора или его корпус, остаются прежними и позволяют его успешно эксплуатировать в дальнейшем.

Тема 1. Электроустановка.

1. Назовите электроустановки, предназначенные для производства электроэнергии.

2. Назовите электроустановки, предназначенные для трансформации электроэнергии.

3. Назовите электроустановки, предназначенные для распределения элнктроэнергии.

4. Назовите электроустановки, предназначенные для передачи электроэнергии.

5. Назовите электроустановки, предназначенные для преобразования электроэнергии в другой вид энергии.

 

Техническое обслуживание.

Текущий ремонт в большинстве случаев проводят без вскрытия оборудования с кратковременной его остановкой. Он направлен на устранение неисправностей, возникающих в процессе работы: осмотр, чистка, смазка деталей и устранение обнаруженных неисправностей, ремонт (замена) быстроизнашивающихся узлов и отдельных деталей.

Техническое обслуживание включает:

Проверку функциональности и регулировку механизмов.

Очистку поверхностей от пыли, грязи и возможных подтеков масла

Протяжку контактных соединений.

Смазывание контактных и прочих трущихся деталей, и соединений.

Продувку оборудования и помещений.

Добавление при утечке трансформаторного масла и смазочных жидкостей.

 

Плановое ТО помогает выявить дефекты, возникающие при работе и несоответствие эксплуатации и нарушения техники безопасности.

Плановое ТО выявляет предполагаемую длительность ближайшего капитального ремонта, определением состояния электрооборудования.

Дефекты, не нуждающиеся в срочном устранении, заносят в «ремонтный журнал.

Регламентированные ТО включают осмотры оборудования, производимые по плану для оценки работоспособности инженерно-техническим персоналом.

Осмотры включают:

- Определение правильности действий оперативного и ремонтного персонала при выполнении ТО и оценки качества и достаточности работ.

- Выявление дефектов, вследствие которых возникает внезапный выход оборудования из строя.

- Определение работоспособности и степени износа важных узлов и элементов оборудования для выявления задач предстоящего планового ремонта.

Перечень работ по ТО высоковольтного оборудования трансформаторных подстанций выполняется по графику планово-предупредительных ремонтов.

Таблица 2 — Расчет ТО на трансформаторную подстанцию и вводной фидер.

№	Наименование видов работ	Норма времени/ на единицу операции н /час	Периодичность
1	Осмотр предохранителей 6кВ	0,14	Не реже 1 раза в месяц
2	Проверка целостности и соответствия нагрузкам предохранителей 6кВ	1,22	Не реже 1 раза в месяц
3	Проверка соответствия уровня масла температурной отметке в расширителе и отсутствия течи масла трансформаторов	0,46	Не реже 1 раза в месяц
4	Проверка состояния кожухов трансформаторов	0,20	Не реже 1 раза в месяц
5	Визуальная проверка состояния и крепления коммутационных аппаратов, изоляторов, ошиновок и кабелей	0,82	Не реже 1 раза в месяц
6	Проверка наличия и исправности заземляющих проводников (по графику)	0,57	Не реже 1 раза в 3 месяца
7	Протирка доступных частей оборудования (по графику)	0,20	Не реже 1 раза в 3 месяца
8	Проверка отсутствия перегрева контактных соединений токоведущих частей (по графику, по мере необходимости)	0,41	Не реже 1 раза в 3 месяца
9	Протяжка контактных соединений (по графику)	0,61	Не реже 1 раза в 3 месяца
10	Осмотры ЛЭП-6кВ выборочные / внеочередные (по графику / по мере необходимости)	1,5/1,7	Не реже 1 раза в год
11	Проверка состояний бирок на кабеле (по графику)	0,12	Не реже 1 раза в 3 месяца
12	Укладка кабеля на кабельные конструкции (по мере необходимости)	0,53	Не реже 1 раза в 3 месяца
13	Проверка состояния противопожарного инвентаря на подстанциях (по графику, по мере необходимости, комплектация АО «ТТК»)	0,1	Не реже 1 раза в 3 месяца
14	Проверка наличия, исправности предупредительных плакатов, знаков безопасности и ограждений (по графику, по мере необходимости, комплектация АО «ТТК»)	0,1	Не реже 1 раза в месяц
15	Проверка наличия и состояния диспетчерских наименований электроустановок (по мере необходимости)	0,1	Не реже 1 раза в 3 месяца
16	Проверка наличия, исправности и соответствия ПТЭ и ПОТ РМ защитных средств и сроков их испытаний (комплектация АО «ТТК»)	0,1	Не реже 1 раза в месяц
17	Проверка наличия и исправности площадок обслуживания, замков и запорных устройств оборудования подстанций (по графику, по мере необходимости)	0,2	Не реже 1 раза в 3 месяца
18	Верховой осмотр воздушных линий (по графику / по мере необходимости)	6,93/6,98	Не реже 1 раза в год
19	Визуальный осмотра кабельной и линейно-сцепной арматуры, заземляющих спусков на опорах ВЛ (по графику / по мере необходимости)	0,21/0,4	Не реже 1 раза в 3 месяца
20	Ведение технической документации	0,2	Постоянно

Техническое состояние ПС оценивается в РЭС, который обслуживает данные электрические сети.

При обслуживании комплектных трансформаторных подстанций руководствуются нормами ГОСТ 14695-80. Мощностью от 25 до 2500 кВА на напряжение до 10 кВ.

Межремонтное обслуживание.

    Имеет профилактическое, т.е. предупредительное значение, его цель - выявление оборудования, на котором необходимо немедленное проведение текущего ремонта. Как правило, такое заключение даётся персоналом ремонтных служб, непосредственно выполняющих эти работы.

Межремонтное обслуживание выполняют, как правило, без остановки оборудования. В него входят:

- систематический осмотр оборудования;

- проверка степени загрязнённости и нагрева, правильности работы коммутационной аппаратуры;

- проверка уровня и наличия масла в трансформаторах, выключателях;

- регулярная чистка и смазка оборудования;

- регулировка работы оборудования;

- замена деталей с непродолжительным сроком службы;

- устранение незначительных дефектов и неисправностей;

- сохранности заземления, при необходимости - подтяжку болтовых соединений.

Межремонтное обслуживание осуществляется оперативным, а также оперативно-ремонтным персоналом, за которым закреплено то или другое оборудование, машина, станок, сварочный агрегат и т.п.

Текущий ремонт.

Средний ремонт.

Средний ремонт предусматривает разборку отдельных узлов для осмотра, чистки деталей и устранения обнаруженных дефектов, замены быстроизнашивающихся деталей и узлов, не обеспечивающих нормальную эксплуатацию оборудования до очередного капитального ремонта. Средний ремонт проводят не чаще одного раза в год.

Капитальный ремонт.

Является обязательным после того как данное оборудование отработало срок, указанный заводом-изготовителем.

При капитальном ремонте производят:

- полную разборку электрооборудования,

- заменяют все изношенные части,

- модернизируют отдельные элементы.

Подготовка к капитальному ремонту.

Выводу оборудования в капитальный ремонт предшествует тщательная подготовка:

- составляются ведомости намеченных работ и графики их выполнения;

- проводятся предварительные осмотры и испытания, измерения и проверки;

- подготавливается необходимая ремонтная документация;

- заготавливаются запасные части, инструменты, подъемно-транспортные средства;

- выполняются противопожарные мероприятия и мероприятия по требованиям безопасности.

 

До вывода оборудования в ремонт:

- заготавливают необходимые материалы и запасные части,

- проверяют и приводят в исправное состояние инструмент, приспособления и средства механизации, т. е. подготавливают материально-техническую базу ремонта.

В то же время планируют проведение необходимых мероприятий по требованиям безопасности и противопожарной защите.

До начала работ укомплектовывают всем необходимым ремонтные бригады. В подготовительный период составляют ведомости объектов работ, разрабатывают технологические графики и проекты организации работ.

 

Заключение о пригодности оборудования к эксплуатации делается на основании результатов испытаний.

 

Контрольные вопросы к теме “Система планово-предупредительного ремонта”.

1. Что такое ППР?

2. Какие виды ремонтов входят в систему ППР?

3. Какова цель межремонтного обслуживания?

4. Какие операции выполняются при межремонтном обслуживании?

5. Какой персонал занимается межремонтным обслуживанием?

6. С какой целью выполняется текущий ремонт?

7. Какие работы выполняется при текущем ремонте?

8. Чем отличается средний ремонт от капитального ремонта?

9. По каким причинам возникает необходимость капитального ремонта?

10. Какие работы выполняется при капитальном ремонте?

11. Какие работы должны быть выполнены перед капитальным ремонтом?

12. Какие работы выполняются во время капитального ремонта?

13. Какие работы производятся по окончании капитального ремонта?

14. Для чего даются сроки

15.   Почему электростанции, входящие в состав энергосистемы, не могут производить капитальные ремонты по собственному желанию?

16. Для чего опробуется электроборудования в течение 24 ч?

17. Для чего даётся 30 дней работы оборудования под нагрузкой?

18. Что считается моментом окончания капитального ремонта?

19. Кто участвует в комиссии по приёмке электрооборудования их работы?

 

Ремонт электродвигателя.

Гидроагрегат в разрезе.

Установка ротора гидрогенератора.

Демонтаж трансформатора

 

 

Сердечник с обмотками 3-х фазного трансформатора.

 

 

Ремонт выключателей

 

Капитальный ремонт.

Капитальный ремонт масляных выключателей производится в соответствии с инструкциями заводовизготовителей и эксплуатационными инструкциями по ремонту выключателей.

Весь объем ремонтных работ выполняют, как правило, на месте установки выключателя.

·  Капитальный ремонт начинают с подготовки выключателя к разборке.

·  Отсоединеняют выключатель от шин и привода.

·  Сливают масло.

·  Разбирают выключателяь.

·  Затем в зависимости от результатов проведенных испытаний с выключателя снимают все или часть вводов и трансформаторов тока, которые отправляют в мастерскую для ремонта.

·  Снятые дугогасительные камеры разбирают полностью, а все детали их тщательно осматривают.

 

При осмотре и ремонте отдельных деталей и узлов руководствуются техническими требованиями на их дефектацию и ремонт.

 

Элегазовые выключатели являются одним из самых современных типов высоковольтных выключателей и получают все более широкое применение, в основном в КРУ 110–220 кВ. Эти выключатели являются достаточно надежными в работе и долговечными; они позволяют осуществлять не менее 10 тысяч операций включения и отключения номинального тока и 40 отключений номинального тока КЗ.

 

В качестве дугогасительной, изолирующей и теплоотводящей среды в них применяется электротермический газ (элегаз) — шестифтористая сера SF₆.

Элегаз обладает следующими достоинствами: он безвреден, химически не активен, не горит и не поддерживает горение, обладает повышенной теплопроводностью, удачно сочетает в себе изоляционные и дугогасящие свойства и легкодоступен. Электрическая прочность элегаза в 2,5 раза больше прочности воздуха. Его электрические характеристики обладают высокой стабильностью. При нормальной эксплуатации элегаз не действует на материалы и конструкции, не стареет и не требует такого ухода, как, например, масло.

Полюс элегазового выключателя представляет собой герметичный заземленный, заполненный сжатым воздухом металлический резервуар, в котором размещено дугогасительное устройство. Оно крепится к стенкам резервуара с помощью эпоксидных опорных изоляторов.

Подвижные части дугогасящего устройства выключателя перемещаются изоляционной тягой, связанной с пневматическим приводом, шток которого входит в резервуар.

В процессе обслуживания элегазовых выключателей дежурный персонал обязан следить за давлением элегаза в резервуарах выключателей с тем, чтобы предотвратить чрезмерные утечки элегаза и снижение по этой причине электрической прочности изоляционных промежутков.

Контроль давления осуществляется по показаниям манометров.

При эксплуатации практически невозможно обеспечить абсолютную герметизацию резервуара, в связи с чем утечки элегаза неизбежны, но они не должны превышать 3 % общей массы в год.

Проводить операции с выключателями при пониженном давлении элегаза не допускается.

При осмотрах выключателей проверяется: чистота наружной поверхности, отсутствие звуков электрических разрядов, треска, вибраций, работа приточно-вытяжной вентиляции, температура в помещении РУ (должна поддерживаться на уровне не ниже 5 °C), а также проверяется давление в резервуарах пневматических приводов выключателей (должно находиться в пределах 1,6–2,1 МПа).

Элегаз в 5 раз тяжелее воздуха и при утечках скапливается в пониженных местах (на полу, в подвалах, траншеях, кабельных каналах). Персонал, находящийся в таких местах, почувствует недостаток кислорода и удушье. Безопасный уровень концентрации чистого (не загрязненного продуктами разложения) элегаза в помещении составляет порядка 0,1 % (5000 мг/м³), а при кратковременном пребывании — до 1 %.

Срок службы современных элегазовых выключателей без прове-дения ремонта составляет от 10 до 20 лет (в этом промежутке проводятся только профилактические испытания и инструментальный контроль).

 

Контрольные вопросы к теме “Р емонт выключателей”.

1. Для чего предназначен выключатель?

2. Назовите основные части выключателя.

3. Какие самые уязвимые места выключателя?

4. Какую роль играет масло в масляных выключателях?

5. Отчего может происходить треск и шум внутри масляного выключателя?

6. На что указывает повышенная температура контактных соединений выключателя?

7. На что может повлиять грязь на изоляторе при работе выключателя?

8. Какие работы выполняют при капитальном ремонте выключателя?

9. Назовите сроки капитального ремонта масляных выключателей.

10. Каковы преимущества элегазовых выключателей перед масляными?

11. За чем должен следить персонал при осмотре элегазового выключателя?

12. В каком случае не допускается эксплуатация элегазового выключателя?

13. Каков срок службы элегазовых выключателей?

 

Ремонт разъединителей.

 

Разъединитель в работе.

 

Электроэнергетическая система.