Повышение надежности работы систем электроснабжения для совершенствования эксплуатации и технического обслуживания электрооборудования

Повышение надежности работы электрооборудования электростанций, сетей и систем, как правило, связано с дополнительными затратами; однако не всегда более дорогостоящее электрооборудование обладает более высокой надежностью. Основными направлениями повышения надежности при эксплуатации электрооборудования электростанций, сетей и систем являются следующие.

1. Использование перегрузочной способности электрооборудования. Так, для воздушных линий перегрузка возможна практически всегда (при сохранении нормального габарита до земли) и составляет порядка 30%. Перегрузка кабельных линий зависит от значения и длительности максимума нагрузки в нормальном режиме и от способа прокладки линий (табл. 6.1). В ПУЭ приведены конкретные сведения по перегрузочной способности силовых трансформаторов.

Таблица 6.1

Допустимая перегрузка кабельных линий напряжением до 10 кВ

Коэффициент загрузки в нормальном режиме

Вид прокладки

Коэффициент допустимой перегрузки в зависимости от длительности максимума нагрузки

6 ч

В земле

1,5

1,35

1,25

0,6

В воздухе

1,35

1,25

1,25

В трубах в земле

1,3

1,2

1,15

В земле

1,35

1,25

1,2

0,8

В воздухе

1,3

1,25

1,25

В трубах в земле

1,2

1,15

U

  • 2. Применение рационального резервирования электрооборудования. На рисунках 6.1 и 6.2 приведены примеры возможных схем резервирования силовых трансформаторов в электрических сетях. На рисунке 6.3 приведена схема, которая позволяет вывести в ремонт один из силовых трансформаторов, используя перегрузочную способность других, или обеспечить питание нескольких магистралей от одного трансформатора. Резервирование можно осуществить также за счет раздельной или параллельной работы линий и трансформаторов.
  • 3. Сокращение времени и повышение качества всех видов ремонтных работ достигается за счет вывода электрооборудования в ремонт по фактическому его состоянию, а не по времени планово-предупредительного ремонта.
  • 4. Повышение квалификации оперативного персонала.
  • 5. Рациональная организация труда и совершенствование технического обслуживания.

Для реализации необходимости вывода электрооборудования в ремонт используется контроль его работоспособности по фактическому состоянию, который осуществляется с помощью приборов инфракрасной диагностики. В этих случаях с помощью инфракрасных камер или инфракрасных термометров (пирометров) производятся измерения на расстоянии температуры отдельных частей или всего электрооборудования, по результатам которых делается вывод о целесообразности выведения его в ремонт.

Принципиальная схема резервирования силовых трансформаторов за счет применения двойных сквозных магистралей

Рис. 6.1. Принципиальная схема резервирования силовых трансформаторов за счет применения двойных сквозных магистралей: а — простая магистраль; 6 — двойная сквозная магистраль

Принципиальная схема резервирования однотрансформаторных подстанций электрических сетей за счет применения перемычки с АВР

Рис. 6.2. Принципиальная схема резервирования однотрансформаторных подстанций электрических сетей за счет применения перемычки с АВР:

1,3— потребители; 2 — резервирующая перемычка с АВР

Взаимное резервирование однотрансформаторных подстанций за счет питающих магистралей

Рис. 6.3. Взаимное резервирование однотрансформаторных подстанций за счет питающих магистралей:

КТП — комплектные трансформаторные подстанции; М — магистрали

  • 6. Применение нового, современного и модернизация действующего электрооборудования, а также его рациональная компоновка.
  • 7. Правильный технически и экономически обоснованный выбор электрооборудования и схем электроснабжения, который должен иметь место при проектировании и реконструкции систем электроснабжения. Так, при выборе высоковольтных выключателей необходимо учитывать их главные параметры (кроме номинальных токов, напряжений и отключающей способности), которыми являются времена включения и отключения, коммутационный ресурс, взрыво- и пожаробезопасность.

При выборе силовых трансформаторов исходят из следующих рекомендаций:

  • • практика эксплуатации силовых трансформаторов показала, что число типов и исполнений трансформаторов на одном объекте должно быть ограничено, в противном случае усложняется их резервирование и взаимозаменяемость;
  • • при определении числа трансформаторов необходимо учитывать, что однотрансформаторные подстанции можно использовать для питания электроприемников второй категории, если возможно резервирование подстанций на низком напряжении перемычкой с АВР (рис. 6.3).
  • 8. Внедрение автоматизации и телемеханизации, которые позволяют повысить не только надежность, но и безопасность систем электроснабжения, избежать ошибочных действий оперативного персонала, что значительно сокращает аварийные ситуации на электростанциях, в электрических сетях и системах.

Для систем электроснабжения, питающих электрооборудование непрерывных производств и критичных к времени перерыва питания, применяют быстродействующие АВР (БАВР), которые в кратчайший срок (за 60 мс) подключают секцию сборных шин, потерявшую питание, к секции, сохранившей питание, и тем самым обеспечивают устойчивость двигательной и прочей нагрузки и надежность системы электроснабжения. Такие устройства БАВР разработаны в НИУ МЭИ и используются на тех объектах, где преобладают потребители первой категории, а также имеют место непрерывные технологические процессы производства (например, нефтеперерабатывающие, химические и другие комплексы).

9. Повышение надежности функционирования релейной защиты и автоматики, которое осуществляется за счет применения простых схем зашиты, резервных защит, качественного монтажа, правильной эксплуатации релейной защиты и т.д.

В настоящее время внедряется микропроцессорная защита, обладающая многими положительными параметрами (высокой чувствительностью, быстродействием, многофункциональностью). Однако опыт эксплуатации микропроцессорной защиты показал, что, несмотря на свои преимущества, она имеет серьезные недостатки, главные из которых следующие:

  • влияние электромагнитных возмущений на ее работу со стороны питающей сети (внезапная потеря оперативного питания во время работы защиты, вызванная перегрузкой или КЗ в сети, обрывами проводов и другими причинами и как следствие — отказ защиты);
  • возможные сбои и неправильная работа сложных защит в условиях эксплуатации (например, неожиданное зависание при определенном наборе команд);
  • более медленное реагирование микропроцессорной защиты на аварийный режим, чем электромеханической, в некоторых ситуациях. Это происходит в тех случаях, когда после запуска микропроцессорной защиты в схеме происходят изменения (например, включение или отключение двигательной нагрузки вблизи места повреждения). При этом микропроцессорная защита запускается вновь и, следовательно, время ее работы увеличивается;
  • существенное усложнение эксплуатации защиты;
  • возможность преднамеренных дистанционных воздействий на микропроцессорную защиту с целью нарушения ее нормальной работы («электромагнитный терроризм»).

Необходимо учитывать при эксплуатации также возможность ложных срабатываний газовой защиты масляных трансформаторов, которые могут иметь место, например, при попадании воздуха в бак масляного трансформатора при доливе масла после ремонта системы охлаждения; при неправильной установке силового трансформатора и др.

  • 10. Обеспечение пожарной безопасности электротехнических сооружений (подстанций, кабельных тоннелей и др.), внедрение устройств телесигнализации и локализация пожаров.
  • 11. Использование в качестве независимых гарантированных источников питания (дизель-генераторов, аккумуляторных батарей и др.).
  • 12. Сокращение числа автоматической коммутационной аппаратуры, так как сами аппараты могут стать источником аварий.
  • 13. Повышение статической и динамической устойчивости системы электроснабжения. Наиболее целесообразным средством достижения этой цели является уменьшение времени действия устройств релейной защиты и автоматики (применение БАВР, микропроцессорной защиты и др.).
  • 14. Повышение качества электроэнергии, от которого зависит надежная работа электрооборудования при эксплуатации и снижение потерь электроэнергии в системе электроснабжения.
  • 15. Широкое применение в сетях комплектных распределительных устройств (КРУ) напряжением 6 (10) кВ.

Как показал опыт эксплуатации КРУ, практически любое двухфазное КЗ внутри КРУ перерастает в трехфазное и даже может привести к повреждению соседних шкафов. Решением проблемы взрыво- и пожаробезопасности шкафов КРУ, находящихся в эксплуатации, является оснащение их быстродействующими дуговыми защитами. Совершенствование таких защит значительно повысит надежность систем электроснабжения.

16. Целесообразная компоновка электрооборудования для исключения взаимного влияния электрооборудования. Запрещение совместной прокладки взаиморезервирующих цепей, цепей аварийного и рабочего освещения и др.

Выводы по повышению надежности работы систем электроснабжения. Основными путями повышения надежности электростанций, сетей и систем, в том числе и электрооборудования, направленными на улучшение эксплуатации и технического обслуживания, являются следующие:

  • • повышение качества работы установленного электрооборудования, а также устройств релейной защиты и автоматики;
  • • совершенствование систем диагностики, профилактики и ремонтов электрооборудования;
  • • постоянное повышение квалификации оперативного персонала электростанций, систем и систем, повышение культуры эксплуатации;
  • • внедрение более экономичных и надежных схем электроснабжения, снижение уровня токов короткого замыкания на электростанциях, в сетях и системах;
  • • улучшение технических параметров электростанций, сетей и систем и оптимизация их размещения;
  • • оптимизация мощности и места расположения резервных источников питания.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >