Эксплуатация электроэнергетических систем


В. С. БОЙЧУК, А. В. КУКСИН









                ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ




Учебное пособие










Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 621.311
ББК 31.2
      Б77

         Утверждено редакционно-издательским советом Международного института компьютерных технологий в качестве учебного пособия


Рецензент:
главный инженер филиала ПАО «МРСК Центр» -“Воронежэнерго”» А. А. Бурков


       Бойчук, В. С.
Б77 Эксплуатация электроэнергетических систем : учебное пособие / В. С. Бойчук, А. В. Куксин. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 196 с. : ил., табл.
         ISBN 978-5-9729-0852-3

       Рассматриваются вопросы производственной эксплуатации энергетических систем, принципы технического обслуживания, а также современные методы и формы организации ремонта энергетического оборудования. Освещен вопрос технического состояния оборудования на основе применения современных методов и средств технической диагностики. Приведены периодичность, объем и нормы испытаний элементов энергетических систем.
       Для студентов, обучающихся по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника».

УДК 621.311
ББК 31.2







ISBN 978-5-9729-0852-3 © Бойчук В. С., Куксин А. В., 2022
                       © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                       © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

        СОДЕРЖАНИЕ


1. Теория эксплуатации электрооборудования........4
2. Производственная эксплуатация оборудования....11
3. Допуск к работам на электрообъекты............15
4. Техническое обслуживание и ремонт.............22
5. Техническое обслуживание и ремонт электрических сетей.............................23
6. Оперативные переключения......................28
7. Показатели качества электрической энергии.....32
8. Надежность электрических сетей................35
9. Воздушные линии электропередачи...............37
10. Кабельные линии электропередачи..............59
11. Техническое обслуживание устройств
     релейной защиты и автоматики в электрических сетях.......................74
12. Подстанции 35 кВ и выше......................76
13. Эксплуатация силовых трансформаторов.........80
14. Эксплуатация разъединителей, отделителей (ОД), короткозамыкателей (КЗ), разъединителей
     нейтрали (РН)..............................102
15. Техническое обслуживание масляных, воздушных, вакуумных, элегазовых выключателей
     в процессе эксплуатации....................114
16. Воздушные выключатели.......................130
17. Эксплуатация трансформаторов напряжения......166
18. Эксплуатация трансформаторов тока...........179
19. Эксплуатация реакторов РБСДГ-10.............181
20. Аккумуляторные установки....................183

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................189

ПРИЛОЖЕНИЯ......................................190


3

        1. Теория эксплуатации электрооборудования

     Система планово-предупредительного ремонта энергетического оборудования (СППРЭО) - это комплекс методических рекомендаций, норм, и нормативов, предназначенных для обеспечения эффективной организации, планирования и проведения технического обслуживания (ТО) и ремонта энергетического оборудования.
     СППРЭО реализуется следующим образом:
     -      проведением с заданной периодичностью ремонтов оборудования, сроки выполнения и материально-техническое обеспечение которых планируются заранее. Периодичность ремонтов определяется документами такими как «Объем нормы испытания электрооборудования», «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ», паспортами и рекомендациями на энергетическое оборудование завода изготовителя;
     -      проведением операций ТО и контроля технического состояния, направленных на предупреждение отказов оборудования и поддержание его исправности и работоспособности в интервалах между ремонтами.
     СППРЭО создана с учетом новых экономических и правовых условий, а в техническом плане при максимальном использовании:
     -     возможности и преимуществ агрегатного метода ремонта;
     -      всего спектра стратегий, форм и методов ТО и ремонта, в т. ч. новых средств и методов диагностики. К таким методам диагностики можно отнести - храмотографический анализ трансформаторного масла, тепловизионный контроль (качество контактов), ультразвуковая диагностика (проверка качества фарфора- трещины).
     Вычислительной техники и компьютерных технологий сбора, накопления и обработки о информации о состоянии оборудования, планирования ремонтов (по количеству от

4

ключений токов КЗ выключателями - согласно паспорта и т. д.) и их материально-технического обеспечения.
     Действие системы ППРЭО распространяется на все оборудование энергетических и технологических цехов предприятий не зависимости от места его использования.
     Настоящий документ устанавливает основные правила организации технического обслуживания и ремонта (ТОиР) основных производственных фондов тепловых и гидравлических электростанций, тепловых и электрических сетей, требования к порядку планирования и финансирования ТОиР, требования к подготовке и производству ремонта, приемки из ремонта, к оценке качества отремонтированного оборудования, зданий и сооружений и выполненных ремонтных работ.
     Правила организации ТОиР оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей (далее Правила) рекомендуются к применению электростанциями, предприятиями тепловых и электрических сетей, управляющими, генерирующими и сетевыми компаниями, а также всеми предприятиями и организациями, привлекаемыми к планированию, подготовке, организации и производству ремонтных работ, разработке технической документации на ремонт оборудования, здании и сооружений.
     Правила разработаны на основе действующих «Правил технической эксплуатации электростанций и сетей Российской Федерации» (ПТЭ) с учетом передового опыта ремонта основных производственных фондов энергопредприятий, а также происходящего углубления и расширения рыночных отношений в электроэнергетике.
     Организация техническою обслуживания и ремонта технологического оборудования, тепловой автоматики и средств измерений, релейной защиты и электроавтоматики, производственных зданий и технологических сооружении возлагается на тепловые и гидравлические электростанции, предприятия тепловых и электрических сетей.

5

     При этом энергопредприятия несут ответственность за:
     -      техническое состояние оборудования, зданий и сооружений;
     -      планирование и подготовку ТОиР;
     -      обеспечение ТОиР финансовыми, материальными и трудовыми ресурсами;
     -      выполнение необходимых объемов работ по ТОиР, обеспечивающих надежность и эффективность эксплуатации;
     -      качество отремонтированного оборудования, зданий и сооружений, сроки и качество выполненных работ по ТОиР.
     Структура организации ТОиР энергопредприятия должна обеспечивать системное и эффективное решение задач поддержания основных производственных фондов в исправном состоянии при оптимальных затратах на ТОиР, что может наиболее эффективно достигнуто за счет:
     -      структурной реорганизации действующей системы управления ТОиР, базирующейся на разделении труда и технической ответственности соответствующих специалистов и работников подразделений энергопредприятия за планирование, подготовку производства, финансовое и материальнотехническое обеспечение ТОиР и их исполнение;
     В дальнейшем тексте именуются: технологическое оборудование, тепловая автоматика и средства измерения, релейная защита и электроавтоматика - оборудованием; производственные здания и технологические сооружения - зданиями и сооружениями; тепловые и гидравлические электростанции - электростанциями; тепловые и электрические сети - сетями; электростанции и предприятия сетей - энергопредприятиями.
     -      создания интегрированной автоматизированной системы управления ТОиР, базирующейся на систематизированном подходе к выполнению работ по ТОиР так, чтобы их выполнение могло быть прослежено и, следовательно, заранее спланировано и всесторонне подготовлено;

6

     -      создания системы контроля ТОиР на стадиях подготовки, планирования, обеспечения, исполнения, контроля и анализа полученных результатов.
     Для реализации вышеизложенного энергопредприятия обеспечивают:
     -      систематизированный учет объектов ТОиР - энергоустановок и входящих в них единиц оборудова, зданий, сооружений, сетей - и планомерный контроль технического состояния этих объектов;
     -      использование для идентификации энергопредприятий, объектов ТОиР, ремонтных работ, поставщиков и подрядчиков ремонтных работ, других объектов учета, относящихся к энергоремонтному производству, общероссийских и отраслевых классификаторов, информационное сопровождение и обновление которых производится из единого отраслевого ин-формацнонного центра;
     -      использование для обмена классификационными, нормативными, плановыми и отчетными данными по ТОиР унифицированных макетов обмена данными, устанавливаемыми в автоматизированной системе «Энергоремонт»;
     -      своевременное и качественное перспективное, годовое и оперативное планирование и подготовку технического обслуживания, капитальных, средних и текущих ремонтов оборудования, зданий и сооружений, формирование номенклатуры и объемов ремонтных работ;
     -      рациональное сочетание планово-предупредительных ремонтов и ремонтов по техническому состоянию (ремонт по техническому состоянию - это ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-техничской документации, а объем и момент начала ремонта определяются техническим состоянием оборудования, зданий и сооружений);
     -      финансирование ТОиР, формирование договорных цен, разработку проектно-сметной документации на ремонт;

7

     -      организацию и проведение конкурсных торгов на выполнение ремонтных работ подрядными предприятиями и организациями, а также на поставку материальнотехнических ресурсов для ремонта;
     -      установление объективных, функциональных связей между подразделениями и специалистами, позволяющих всей системе управления энергопредприятия оперативно реагировать на производственные возмущения любого масштаба и функционировать при этом в нормальном (обычном) ритме, как в период подготовки, так и в процессе выполнения ремонтных работ;
     -      необходимые условия для выполнения работ по ТОиР при обязательной тщательной организационно-технической подготовке и необходимом материально-техническом и трудовом обеспечении;
     -      координацию и управление производством ремонтных работ, приемку из ремонта и оценку качества;
     -      создание базы данных о выполненных плановых и неплановых ремонтных работах, использованных ресурсах с идентификацией во времени в течении жизненного цикла объекта, сопоставление результатов ремонтных воздействий с понесенными затратами;
     -      учет и анализ повреждаемости оборудования, эффективности управления энергоремонтом и разработку на этой основе мероприятий по повышению надежности и эффективности эксплуатации оборудования;
     -      осуществление непрерывности процесса планирования, организационно-технической подготовки и выполнения ремонтных работ;
     -      организацию работы специалистов в условиях функционирования автоматизированной системы управления производственно-хозяйственной деятельностью энергопредприятия по ремонту основных производственных фондов с использованием локальной сети персональных ЭВМ с организацией автоматизированных мест пользователей и с использованием корпоративной вычислительной сети;

8

     -      создание и использование в ремонтной деятельности минимально необходимого и достаточного документооборота, обязательного для применения, как собственным ремонтным персоналом энергопредприятия, так и привлекаемыми к выполнению ремонтных работ подрядными ремонтными предприятиями и организациями;
     -      все производствственные процессы ТОиР необходимыми и обоснованными нормативами и нормами и управление ими;
     -      создание методической расчетной базы для осуществления рационального и экономного использования трудовых, материальных и финансовых ресурсов;
     -      высокое качество выполняемых ремонтных работ;
     -      анализ и сопоставление полученных результатов ТОиР с понесенными затратами и выработку организационнотехнических мероприятий по повышению эффективности ТОиР и снижению издержек ремонтного производства.
      Организационная структура управления электростанцией для выполнения функций по ТОиР, должна включать специально сформированные подразделения:
     -      отдел планирования и подготовки ремонта;
     -      ремонтные бригады и участки, как правило, в эксплуатационных цехах -владельцах оборудования;
     -      выполнение функций по ТОиР, применительно к объектам электрических сетей, осуществляется производственными службами и отделами, предусмотренными действующими организационными структурами предприятий электрических сетей.
     Все эксплуатируемое оборудование разделяются на основное и неосновное.
     Основным является оборудование, при непосредственном участие которого осуществляются основные энергетические и технологические процессы получения продукта (конечного и промежуточного), и выхода из строя приводит к прекращению или резкому сокращения выпуска продукции.

9

     Неосновное обеспечивает полноценное протекание энергетического и технологического процессов и работу основного оборудования.
     Под производственной эксплуатацией понимают стадию жизненного цикла оборудования, заключающуюся в использовании его по назначению. В стадию жизненного цикла оборудования входят следующие этапы: прием, монтаж, ввод в эксплуатацию, организация эксплуатации, служба в течение определенного срока, амортизация, хранение, выбытие оборудования.
     На каждом энергообъекте должны быть распределены границы и функции по обслуживанию оборудования, зданий, сооружений и коммуникаций между производственными подразделениями, а также определены должностные функции персонала.
     На каждом энергообъекте должен быть организован постоянный и периодический контроль (осмотры, технические освидетельствования, обследования) технического состояния энергоустановок (оборудования, зданий и сооружений), определены уполномоченные за их состоянием и безопасную эксплуатацию лица, а так же назначен персонал по техническому и технологическому надзору и утверждены его должностные функции.
     Работники энергообъектов, осуществляющие технический технологический надзор за эксплуатацией оборудования, зданий и сооружений энергообъекта, должны:
     -      организовывать расследование нарушений в эксплуатации оборудования и сооружений;
     -      вести учет технологических и нарушений в работе оборудования;
     -      контролировать состояние и ведение технической документации;
     -      вести учет выполнения профилактических противо-аварийных и противопожарных мероприятий.

10

        2. Производственная эксплуатация оборудования

     Прием оборудования от заводов-изготовителей на предприятие производится комиссиями. Для основного оборудования председателем комиссии является главный инженер, членами комиссии - главный бухгалтер и руководитель подразделения по принадлежности оборудования. Остальное оборудование принимается комиссией, члены которой хорошо знакомы с устройством и эксплуатацией принимаемого оборудования.
     Комиссии несут ответственность за строгое и точное выполнение правил приемки оборудования, в том числе:
      - выявление внешних дефектов;
      -        проверка фактической комплектации оборудования и технической документации;
      - сохранение оборудования в целостности;
      -        проверка качества изготовленного оборудования и материалов.
     Сроки и порядок приема оборудования по качеству, правила вызова представителя завода-изготовителя, порядок составления акта приема оборудования и предъявления поставщику и транспортной организации претензий по поставке продукции, не соответствующей ГОСТ по качеству, комплектности, таре, упаковке, и маркировке, техническим условиям и чертежам, определяются действующими нормативными правовыми актами.
     Акты приема-передачи оборудования, полностью оформленные и подписанные всеми членами комиссии, передаются в бухгалтерию предприятия для балансового учета, где оборудованию присваивается инвентарный номер.
     Монтаж оборудования является последним предэкс-плуатационным периодом, когда могут быть выявлены и устранены явные и частично скрытые дефекты изготовления и сборки оборудования. Монтажные работы должны быть выполнены таким образом, чтобы не увеличить количество оставшихся в оборудовании скрытых дефектов. Прием смон

11