Исследование путей повышения технического уровня релейной защиты при росте сложности ответственности, выполняемых релейной защиты задач, которые требует модернизации схем для повышения эффективности их функционирования


Тип работы:  Дипломная работа
Бесплатно:  Антиплагиат
Объем: 90 страниц
В избранное:   
Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист

ДП

Разраб.

Руковод..

Н.контроль
.
Зав.отдел
.
Утв.

. М.В
Введение
Лит.
Листов

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист

ДП

Разраб.

Руковод..

Н.контроль
.
Зав.отдел
.
Утв.

. М.В
Введение
Лит.
Листов

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт - важнейшая отрасль страны, от работы которой зависит эффективность всех отраслей народного хозяйства.
В отличие от других устройств электрифицированной железной дороги контактная сеть практический не имеет резерва, что необходимо учитывать в процессе проектирования, добиваясь возможно более высокой надежности ее в условиях эксплуатации.
Контактная сеть - сложное техническое сооружение электрифицированных железных дорог.
Устройства контактной сети и воздушных линий требуют постоянного внимания и грамотной технической эксплуатации, своевременного выполнения всех видов ремонтных работ для обеспечения безопасности движения поездов и обслуживающего персонала.
Кроме того от проектирование зависят не только качество и надежность работы устройств, но и сроки выполнения проекта, затраты на производство строительства и монтажа.
Представленный дипломный проект имеет особую актуальность на данном этапе развития электрифицированных железных дорог РК.
В производстве все в больше базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возрастают требования к надежности электроснабжения, к качеству электрической энергии, к ее экономичному использованию и рациональному расходованию материальных ресурсов при сооружении систем электроснабжения.
Самый важный показатель системы электроснабжения - надежность подачи электроэнергии. С ростом электрификации всякое отключение - плановое (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное аварийное - наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе.
Поэтому необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности электроснабжения.
Рост сложности электрооборудования приводит к тому, что появлятся возможность возникновения большого числа авариных различных ситуаций, значительно отличающихся между собой по месту возникновения, физической природе и требуемым воздействием на энергосистему с целю локолизации аварии.Для защиты такого оборудовани яуже недостаточно иметь одно устройство релейной защиты. Необходимо иметь на объекте сравнительно большое число защитных устройств, тесно связаных между собой и частично

резервирующих друг друга по выполняемым функциям, именяя качество воздействия на объект, например, или выведена из работы
Основная защита реагирует на повреждни яв пределах данной защищаемой зоны или защищаемого элемента со временем,меньшим, чем другие защиты рассматриваемой системы электроснабжения. Резервная защита должна реогировать на повреждения вместо основной защиты, если последняя неисправна илми выведена из работы
В системах электроснабжения нередко внезапно вазникают короткие замыкания и другие ненормальные вынужденные режимы раааботы. Длительное снижения напряжения за счет вынужденых режимов недопустмо для тяговой сети электрических железных дорог.
Любой защищаемый объект может быть оборудован различными устроиствами релейной защиты и их комплексами, отвечающими в той или иной степени основным требованиям. Для сравнения защит необходимо оценить качество функционирования каждой из них. Уровень технического оснащения тяговой подстанции определятся применением современных устройств релейной защиты.
Цель дипломного проекта- исследования путей повышения технического уровня релейной защиты при росте сложности ответственности, выполняемых релейной защиты задач, которые требует модернизации схем для повышения эффективности их функционирования.
Актуальность темы: с появлением микропроцессорной элементной базы появилась возможности реализации программируемых микропроцессорных защит. Вопросы повышения качества функциональных возможностей релейной защиты тесно связаны с модернизацией релейной защиты в целом и ее элементов.

1 Основная часть

1.1 Техническое управление при эксплуатации тяговых подстанций

Эксплуатация тяговых подстанций должна быть организована так, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение электроподвижного состава, нетяговых железнодорожных и районных потребителей. За организацию эксплуатации, исправное содержание и беспере - бойную работу тяговой подстанции, внедрение новой техники и передовых методов труда, экономию средств и электрической энергии несут ответственность начальники тяговых подстанций и начальники дистанций электроснабжения.
Оперативно-ремонтным персоналом на тяговой подстанции являются начальник под - станции, электромеханик (старший электромеханик) по ремонту оборудования, электроме - ханики по эксплуатации, электромонтеры .
Начальник тяговой подстанции осуществляет техническое и хозяйствен - ное руководство персоналом; планирование и организацию своевременного проведе - ния работ по содержанию и ремонту оборудования, а также по его усилению и рекон - струкции; контролирует качество работ, выполняемых персоналом ремонтно-ревизи - онного цеха и строительно-монтажных организаций; лично организует и осуществля - ет проведение сложных технологических работ; ведет техническую, учетную и отчет - ную документацию; организует техническую учебу, периодическую проверку знаний персонала подстанции, проведение дней охраны труда.
Старший электромеханик тяговой подстанции (на некоторых дистанциях энергоснабжения эти функции возложены на электромеханика по ремонту) непосредствен - но осуществляет ремонтные и профилактические работы на подстанции согласно годовому графику планово-предупредительных ремонтов (ППР) и осмотров. Он контролирует хра - нение и использование материалов, инструмента и инвентаря, состояние здания и террито - рии и т.д. При необходимости он может заменить начальника тяговой подстанции и дежур - ного электромеханика. При кустовом методе обслуживания ряда подстанций (см. ниже) старший электромеханик выполняет почти все обязанности, предусмотренные должност - ной инструкцией начальника подстанции.
Дежурный электромеханик должен хорошо знать схемы всех присоединений подстанции, условия работы, назначение и уставки защит всего оборудования, схемы авто - матики, расположение, назначение и действие сигнальной аппаратуры, блокировок, допус - тимые нагрузки и т. д. Он также должен хорошо знать внешние признаки, предшествующие возможным повреждениям и уметь устранять простейшие неполадки. При обслуживании подстанции оперативно-ремонтным персоналом электромеханики могут принимать непос - редственное участие в производстве ремонтных работ.
Электромонтеры тяговых подстанций, как правило, имеют 4-й или 5-й разряд и, соответственно, IV или V квалификационную группу по технике безопасности. Они дол - жны уметь выполнять все электромонтажные и требующиеся слесарные работы, а также знать оборудование, правила производства переключений и при необходимости выполнять обязанности дежурного персонала. Электромонтеры пятого и шестого разрядов могут ру - ководить ремонтной бригадой и при необходимости выполнять обязанности электромеха - ника по ремонту.
При кустовом методе обслуживания тяговых подстанций обслуживающий персо - нал базовой подстанции должен еще знать и схемы всех обслуживаемых бригадой под - станций, входящих в куст.
Материально-техническая база тяговой подстанции состоит из оборудования распределительных устройств: ОРУ-220; 110; 35 кВ; ЗРУ-I0 кВ, а также ЗРУ - 3,3 кВ (на тяговых подстанциях постоянного тока) или РУ-27,5 кВ переменного тока.
В ЗРУ - 10 кВ установлено оборудование для электроснабжения в основном нетяго - вых потребителей: мало масляные или вакуумные выключатели, разъединители, приборы контроля и учета, релейная защита фидеров.
ЗРУ - 3,3 кВ представляет собой ряд ячеек с находящимися в них быстродействующи - ми выключателями, разъединителями и шинами постоянного тока, сглаживающими уст - ройствами.
В РУ - 27,5 кВ используются масляные и вакуумные выключатели.
Сердцем подстанции называют аккумуляторную батарею. Здесь устанавливаются обычно 50-100 аккумуляторов в зависимости от величины напряжения оперативного тока. Отсюда питаются цепи управления релейной защиты и катушки управления выключате - лей. Большинство аккумуляторов работает в режиме постоянного подзаряда, поэтому главный щит под - станции должен быть укомплектован зарядно-подзарядным устройством.
От шин 10 кВ тяговой подстанции питаются высоковольтные линии СЦБ с резервным питанием от дизель-генераторной установки, которая также располагается на тяговой подстанции. Панели управления тяговой подстанцией занимают достаточно большое смещение, где расположены ключи дистанционного управления коммутационными аппаратами. Кроме того, на пульте имеется сигнализация положения основных коммутирующих аппаратов, приборы контроля и учета электроэнергии, аппаратуры релейной защиты вводов, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд, стойки те - леуправления и телесигнализации.
Планирование и организацию работ персонала тяговой подстанции опpeделяет годовой план проведения ППР с разбивкой по месяцам. В нем указываются все работы, проводимые оперативным персоналом, по которым начальник подстанции отчитается ежемесячно.

1.2 Мероприятия по обеспечению технического обслуживания электрооборудования тяговых подстанции

Работники, обслуживающие электроустановки, должны четко знать весь перечень организационно-технических мероприятий по обеспечению безопасности и последовательность его выполнения, а также особенности электрооборудования эксплуатируемых устройств электроснабжения.
Все работы в электроустановках трансформаторных и тяговых подстанций, постов секционирования в отношении мер безопасности четко могут быть разделены на выполняемые:
1. со снятием напряжения;
2. без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением;
3. без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.
При работах со снятием напряжения для подготовки рабочего места необходимо:
- произвести необходимые отключения и принять меры, препятствующие подаче на - пряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения ком - мутационной аппаратуры;
- вывесить запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах (кнопках) дис - танционного управления коммутационной аппаратурой;
- проверить отсутствие напряжения на отключенных токоведущих частях;
- заземлить отключенные токоведущие части включением заземляющих ножей и наложением переносных заземлений;
- вывесить предупреждающие, предписывающие и указательные плакаты;
- оградить при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, в ОРУ установить веревочное ограждение и проход к месту работы.
Перечисленные операции, кроме наложения переносных заземлений, может выпол - нять единолично допускающий на одном присоединении в устройствах выше 1000 В, обо - рудованных блокировкой.
На месте производства работ со снятием напряжения отключаются все токоведущие части, на которых будет производиться работа. Токоведущие час-ти, к которым в процессе работы могут приблизиться работающие или меха- механизмы на расстоя - ния менее допустимых, должны быть отключены или ограждены. С каждой стороны, откуда к коммутационным аппаратам возможна подача напряжения на рабочее место, создается видимый разрыв цепи (например, отключением разъединителей, снятием предохранителей и т. д.).
Чтобы исключить возможность ошибочного или самопро - извольного включения коммутационных аппаратов, необходимо у разъединителей с руч - ным приводом закрыть привод на механический замок; у разъединителей с дистанционным управлением - отключить силовые цепи и при необходимости отсоединить тягу. В цепях до 1000 В лучше всего снять предохранители. Проверку отсутствия напряжения может проводить единолично электромонтер с группой не ниже IV указателем напря - жения заводского изготовления. В электроустановках выпрямленного тока 3,3 кВ отсут - ствие напряжения проверяется прослеживанием схемы в натуре. Перед проверкой обяза - тельна проверка работы самого указателя напряжения приближением его к токоведущим частям, заведомо находящимся под напряжением. Такая же проверка обязательна и после воздействия на указатель толчков, ударов и т.п.
В РУ до 220 кВ разрешается проверка отсутствия напряжения указателем только в сухую погоду, а в сырую - тщательным прослеживанием схемы в натуре. То же самое выполняется в сырую погоду в КТП и комплектном распредустройстве наружной установ - ки (КРУН) всех напряжений при отсутствии специального указателя.
Заземление отключенных токоведущих частей в электроустановках производится в целях защиты работающих от поражения электрическим током при оши - бочной подаче напряжения к месту работы или наведенным напряжением.
В РУ - 3,3; 6; 10; 27,5; 35 кВ независимо от включения стационарных заземляющих ножей необходимо устанавливать переносное заземление непосредственно на месте работ. В блоках РУ - 27,5; 35 кВ устанавливается одно дублирующее переносное заземление со стороны трансформатора тока; в трехфазных блоках допускается установка дублирующего переносного заземления на одной заземленной фазе. Установка переносных заземлений производится после включения с обеих сторон стационарных заземляющих ножей. В ОРУ 110 и 220 кВ переносные заземления требуется устанавливать в случаях, когда заземляющие ножи не видны с места работы.
Переносные заземления устанавливаются после проверки отсутствия снимаются по окончании работы в диэлектрических перчатках с применением изолирующего материала.
Ограждение рабочего места, вывешивание плакатов. На приводах разъединителей, отделителей и выключателей нагрузки, при ошибочном включении которых может быть подано напряжение на заземленный участок электроустановки кнопках дистанционного управления коммутационными аппаратами вывешивается плакат Заземлено. На временных ограждениях укрепляют плакаты Стой! Напряжение.

1.3 Планово - предупредительные ремонты тяговых подстанций

Все виды технического обслуживания тяговых подстанций выполняются в определенной пос - ледовательности, т.е. в соответствии с требованиями нормативно-технической документации составляют структуру ремонтного цикла (РЦ), исчисляемого в годах.
Для каждого электрооборудования тяговых подстанций дистанции составляется годовой график планово-предупредитель - ных ремонтов (ППР), увязанный с ремонтным циклом каждого вида оборудования. На основании этого графика составляют месячные планы работ. График ППР и месячный план каждого линейного подразделения утверждается директором дистанции элек - троснабжения.
Постепенно устанавливается новое направление в проведении планово-предупреди - тельных ремонтов: их проводят по фактическому состоянию электрооборудования. Это прогрессивная форма проведения ППР требует наличия устройств диагностики (стацио - нарных или переносных) электрооборудования тяговых и трансформаторных подстанций, контактной сети и воздушных линий.
График ППР предусматривает осмотры, текущие и капитальные ремонты, испыта - ния, проверки и опробования оборудования тяговых подстанции.
Осмотры оборудования подстанций в большинстве случаев являются самостоятельной опе - рацией технического обслуживания (ТО). При осмотрах проверяют состояние обору - дования, эксплуатационные дефекты, нарушения правил техники безопасности (ПТБ). Эти осмотры проводятся ежедневно или в сроки, установленные главным инженером ЭЧ. Кроме того, проводятся осмотры оборудования инженерно-техническими работ - никами с целью уточнения состава и объема работ, подлежащих выполнению при оче - редном ремонте.
На каждой тяговой подстанции должна быть разработана с учетом специфических особенностей оборудования, здания и других устройств технология проведения осмотров, обеспечивающая высокое их качество при минимальной затрате времени.
Выявленные при осмотрах неисправности и дефекты, которые могут привести к нарушению нормальной работы оборудования тяговой подстанции, устраняют немед - ленно, а остальные включают в план предстоящего текущего и капитального ремонта оборудования.
Ремонт оборудования - это восстановление его исправности или работоспособнос - ти и обеспечение нормативного ресурса до очередного ремонта. Ремонты разделяют на плановые и неплановые. Плановые ремонты проводятся согласно требованиям нормативно-технической документации независимо от состояния оборудования, а неплановые, сроч - ные внеочередные и аварийные - обычно после отказов в работе.
Плановые ремонты, в свою очередь, подразделяются на текущие, внеочередные и ка - питальные.
Текущий ремонт обеспечивает поддержание оборудования в работоспособном состоянии до очередного планового ремонта путем чистки, проверки, замены быстроизна - шиваемых частей и наладки.
Внеочередной ремонт начинается при выработке оборудованием коммута - ционного и механического ресурса, который нормируется нормативно-технической доку - ментацией.
Капитальный ремонт выполняется с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования. При капиталь - ном ремонте обязательна полная разборка оборудования, восстановление или замена из - ношенных деталей, обмоток, узлов. Во время капитального ремонта выполняют регули - ровку и наладку, а после окончания проводят испытания с доведением всех параметров и характеристик оборудования до номинальных паспортных данных и обеспечением рабо - тоспособности до очередного капитального ремонта.
До вывода оборудования в плановый капитальный ремонт необходимо выполнить соответствующие подготовительные работы. Прежде всего, составляют ведомости работ и сметы, которые уточняют после вскрытия и осмотра агрегата, заготавливают необходи - мые материалы и запасные части. Утверждают график проведения ремонтных работ, обес - печивают необходимый резерв мощности на подстанциях. Особенно большое значение имеет уровень технической подготовки ремонтного персонала, поэтому на подстанции и в ремонтно-ревизионном цехе должны быть проведены специальные занятия по изучению конструкции ремонтируемого оборудования, требований заводских и других инструкций и технологических карт по его ремонту. Заранее необходимо укомплектовать и привести в исправное состояние инструмент, приспособления, подъемно-транспортные механизмы, проверить приборы для испытаний и замеров и т. п.
Все работы, выполненные при капитальном ремонте основного электрооборудова - ния, принимают по акту, к которому должна быть приложена установленная техническая документация. Приемку основного оборудования из капитального ремонта осуществляет начальник тяговой подстанции или специальная комиссия дистанции электроснабжения. При приемке проверяют выполнение всех работ, перечисленных в ведомости ремонта и смете, оценивают качество ремонта и внешнее состояние оборудования. Затем отремонти - рованное оборудование проверяют в работе под нагрузкой согласно заводской инструк - ции, но не менее 24 ч. Если оборудование выдержало все испытания и проверки, его прини - мают в эксплуатацию. Если обнаружены какие-либо дефекты, то ремонт продолжают до полного их устранения, а затем опять проводят все испытания и проверки.
Капитальный ремонт может проводиться на месте установки оборудования или в специализированных организациях.
Изменения, сделанные при ремонтах оборудования, заносятся в технический паспорт тяговой подстанции. Изменения, внесенные в схемы релейной защиты, управления и авто - матики, отражают во всех экземплярах принципиальных и монтажных схем и доводят до сведения начальника подстанции и обслуживающего персонала.
При повреждениях или отказах оборудования, вызвавших брак в работе, произво - дится расследование с составлением акта.
Испытания оборудования производятся с целью выявления скрытых дефектов и кон - троля за эксплуатационной надежностью и безопасностью обслуживания в период между двумя очередными ремонтами.
При совпадении времени выполнения испытаний с каким-либо из видов ремонта их включают в объем работ этого ремонта. Если сроки их проведения отличаются от сроков производства ремонтов, то назначают межремонтные испытания. Испытания, большей час - тью, сложнее ремонтов, поэтому их проводят электромонтеры высокой квалификации.
Опробование оборудования позволяет определить исправность и работоспособность коммутационного оборудования, защит, устройств автоматики и телемеханики. Оно про - водится после любого вида ремонта или испытаний. Чаще всего это трехкратное включе - ние и отключение собранного оборудования.
Организация ремонтных работ. Наибольший эффект дает комплексное использова - ние специализированных бригад ремонтно-ревизионного участка и персонала подстан - ции. В этом случае необходимо продумать последовательность использования различных бригад, подготовить рабочие места, организовать допуск к работе с минимальными поте - рями времени и т. д. Большой эффект при таком комплексе работ дает использование ме - тодов сетевого планирования и управления (СПУ). Поэтому на многих электрифициро - ванных участках сейчас ремонт оборудования тяговых подстанций производят по графи - кам СПУ, разработанным с учетом местных условий на основе рекомендаций Департамента электроснабжения. Анализ опыта эксплуатации различных типов тяговых подстанций, в том числе телеуправляемых, показывает необходимость размещения специальных мастерских, оснащенных приборами, оборудованием и инструментом, вблизи помещений щитовой и машинного зала. Это позволяет улучшить качество работы и повысить производительность труда ремонтного персонала подстанции v специализированных бригад.
Как правило, при проведении ремонтов и испытаний основная часть приборов и ап - паратов проходит проверку и профилактическое обслуживание на месте их установки. Однако те из них, которые при проверке показали неудовлетворительные результаты, снимают (при наличии такой возможности) и отправляют для ремонта в РРУ. Ремонт основного оборудования обычно производится на месте его установки. Капитальный ремонт трансформаторов со сменой обмоток и некоторых других видов оборудования выполня - ют, как правило, в дорожных электромеханических мастерских. Для выполнения ревизии ремонта маслонаполненной аппаратуры, очистки и сушки изоляционного масла исполь - зуют передвижные базы масляного хозяйства.
Планирование капитального ремонта производится как в физических показателях, так и в денежном выражении, причем капитальным считается только такой вид ремонта, который осуществляется с периодичностью более одного года. В случае эко - номической целесообразности дистанция электроснабжения может взамен капитального ре - монта приобретать новое оборудование за счет амортизационных отчислений, предназна - ченных на капитальный ремонт, например заменять штыревые кремниевые диоды на таб - леточные (диоды более высокого класса с большими номинальными токами и повышенной стойкостью к циклическим изменениям нагрузки).
До начала капитального ремонта составляется проектно-сметная документация. На небольшие объемы работ такую документацию составляют дистанции электроснабжения, на крупные объекты -- проектные организации по техническому заданию, выдаваемом службой электроснабжения. Проектно-сметную документацию по объектам капитального ремонта после соответствующего рассмотрения утверждает директор дистанции электроснабжения, главный инженер дистанции электроснабжения и согласовывае5тся с дирекцией департамента электроснабжения при различной сметной стоимости капитального ремонта.
Службы дистанций электроснабжения также рассматривают планы капитального ремонта дис - танций электроснабжения и при необходимости изменяют и дополняют их, включая важ - нейшие работы по повышению надежности устройств электроснабжения, предусмотрен - ные соответствующими указаниями. Дистанция электроснабжения определяет со - вместно с причастными подразделениями также и исполнителей работ (силами дистанции-энергоснабжения, электромонтажных поездов, дистанции гражданских сооружений и т.п.) после чего отделение дороги передает исполнителям план по труду и т.д., дистанция элек - троснабжения заключает с ними договоры или выдает наряд-заказ на эту работу.

1.4 Обоснование постановки задачи

Достаточная эксплуатационная надежность работы тяговых подстанций и, как след - ствие, полное обеспечение заданных объемов перевозок обеспечивается производством пла - ново-предупредительных ремонтов. Кроме того, для обеспечения высокой надежности тяго - вых подстанций нужна постоянная модернизация их оборудования: например замена на тяго - вых подстанциях переменного тока масляных выключателей на вакуумные и элегазовые, имеющих более высокие коммутационные и механические ресур - сы; замена в полупроводниковых выпрямителях штыревых вентилей на таблеточные, замена разрядников на ограничители напряжения т.д. Модернизация оборудования, кроме того, увеличи - вает межремонтные сроки, снижает трудозатраты на обслуживание, поэтому позволяет выбрать наиболее рациональную систему обслуживания тяговых подстанций.
Современные инструкции рекомендуют применять при организации эксплуатации электроустановок прогрессивные методы технического обслуживания. Они позволяют повысить производительность труда и качество выполненных работ.
На многих дорогах применяется кустовой метод обслуживания тяговых подстанций, сущность которого заключается в объединении трех-четырех сосед - них тяговых подстанций в куст (обычно одной опорной и двух-трех промежуточных). Объединенные в куст тяговые подстанции должны быть связаны хорошей автодорогой, что при наличии автомобиля значительно снижает время доставки бригады к месту работы. На опорной подстанции создается комплексная бригада для производства всех видов ре - монта оборудования подстанций и прилегающих постов секционирования, оснащенная не - обходимыми испытательными приборами, инструментом и установками. Возглавляет бри - гаду старший электромеханик. Общее руководство тяговыми подстанциями, входящими в куст, осуществляется начальником. На остальных тяговых подстанциях оставляют экс - плуатационный штат не более двух человек, в обязанности которых входят оперативные переключения, осуществление допуска бригады к работе и работы в комплексной бригаде. Кроме того, они выполняют хозяйственные работы па своей подстанции. Комплексная бри - гада должна состоять из 6-8 человек, а общий штат куста из трех-четырех тяговых подстанций составляет 13-17 человек. Трудозатраты на одну подстанцию составляют в этом случае 8-10 тыс. чел.-ч в год.
Применяется также централизованный метод технического обслуживания и ремонта электроустановок специализированным персоналом одного подразделения пред - приятия. Такой метод можно применить при мощном РРУ и обязательном телеуправле - нии участка. Его сущность заключается в том, что все виды ППР оборудования тяговых подстанций и постов секционирования выполняют специализированные или комплексные бригады ремонтно-ревизионного участка. На тяговых подстанциях в эксплуатационном штате остаются лишь старший электромеханик и электромеханик. Их функции такие же, что и при кустовом методе с комплексными бригадами. На опорных тяговых подстанци - ях сохраняют должность начальника тяговой подстанции.
Установлен среднесетевой норматив общей численности, включающий старших электромехаников, электромехаников и электромонтеров, Nnn = 4,55 чел.тяг. подстан - цию, а также численность начальников тяговых подстанций Nпн = 0,48 чел.тяг. под - станцию (в зависимости от категорийности тяговых подстанций по объемам переработки электроэнергии и величины кустов).
При такой системе ремонтные работы большей части оборудования должны быть сосредоточены в специально оборудованных мастерских участка. На тяговых подстанци - ях и постах секционирования должны проводиться комплексные осмотры и профилакти - ческие испытания, после которых вышедшие из строя приборы или какие-либо элементы оборудования заменяют имеющимися в резерве исправными элементами.
Главным недостатком системы централизованного обслуживания являются большие непроизводительные затраты времени на доставку бригад РРУ к месту работы и их воз - вращению, хотя трудозатраты на обслуживание одной тяговой подстанции составляют 6-8 тыс. чел.-ч в год, что несколько меньше, чем при кустовом методе.
Наиболее эффективным средством повышения надежности работы высоковольтных трансформаторов является внедрение методов и средств оперативной диагностики.
Целью внедрения этих средств является желание эксплуатирующего персонала получить ответы на три основных вопроса:
1. Каково текущее техническое состояние трансформатора, какие проблемы и дефекты подсистем обусловили ухудшение состояния трансформатора?
2. Каков, на данный момент времени, остаточный ресурс работы трансформатора, как долго еще возможна его безаварийная эксплуатация?
3. Какие регламентные и ремонтные работы (по составу, эффективности и срокам проведения) должны быть применены к данному трансформатору для продления его безаварийной эксплуатации?
Все эти три вопроса неразрывно связаны между собой, но наиболее сложной и основополагающей является задача оперативного определения текущего технического состояния трансформатора.
Для решения этой задачи возможно использование двух разных подходов к оценке технического состояния - проведение разовых комплексных обследований трансформаторов, или внедрение систем непрерывного (стационарного) контроля. Каждый из этих подходов имеет свои достоинства и недостатки, практическому применению какого - либо из них должен предшествовать этап аналитического сравнения их возможностей и оценки экономической эффективности. Т.е. провести сравнение достоинств и недостатков: проведения разового комплексного обследования, или внедрения системы мониторинга силовых трансформаторов. Такое сравнение должно помочь практическим специалистам в выборе стратегии внедрения различных диагностических работ при эксплуатации электрооборудования.
В качестве объектов сравнения использованы результаты работы системы мониторинга марки TDM, производства фирмы Вибро-Центр, и результаты обобщенного комплексного обследования, выполненного фирмой, имеющей полный комплект диагностического оборудования. Будем считать, что в процессе обобщенного комплексного обследования контролируемого трансформатора фирма N выполнила все возможные диагностические тесты. Эти данные необходимо сравнить с результатами работы системы TDM.

2 Исследование эксплуатационных характеристик и режимов работы электрооборудования тяговой подстанции

2.1 Основные повреждения силовых трансформаторов

Повреждения трансформаторов, как правило, являются следствием нарушения действующих правил эксплуатации, аварийных и нештатных режимов работы, старения изоляции обмоток и др. Опыт монтажа и ремонта трансформаторов показывает, что две трети повреждений возникают в результате неудовлетворительного ремонта, монтажа и эксплуатации, а одна треть - вследствие заводских дефектов. Основные повреждения падают на обмотки, отводы, вводы и переключающие устройства.
Серьезные неисправности трансформаторов возникают при повреждении магнитопровода, вследствие нарушения изоляции между отдельными листами электротех - нической стали и стягивающими их болтами. В стыковых магнитопроводах причиной аварии бывает нарушение изоляции в стыках между ярмами и стержнями. Местные нагревы стали магнитопровода возникают в результате разрушения или износа изоляции стяжных шпилек, повреждения межлистовой изоляции и плохого электрического контакта.
Частота и серьезность повреждений сердечника трансформатора зависят от качества изо - ляции стальных пластин. При повреждении межлистовой изоляции и, как следствие, объединении вихревых токов могут выгореть пластины электротехнической стали. Это явление называют пожар стали; дефект устраняется заменой выгоревших пластин. Изоляцию листов лучше всего производить маслостойкими изоляционными лаками (на - пример, NQ 202, 302). Лаковая пленка об - ладает высокой механической прочно - стью, нагревостойкостью и значитель - ным электрическим сопротивлением. Повреждение или разрушение изоляции изоляционных трубок стяжных шпилек требует их замены бакелитовыми или бумажно-бакелитовыми трубками .
Обрывы заземления магнито - провода приводят к его поврежде - нию, поэтому все металлические час - ти, кроме стяжных шпилек, должны быть заземлены. Способы заземления зависят от конструкции сердечника.
Обмотки - наиболее уязвимая часть трансформато - ра, повреждение их изоляции создает опасность КЗ. Весьма зна - чительно снижают электрическую прочность изоляции химические процессы, происходящие в трансформаторе
из-за нали - чия в ней посторонних примесей: влаги (недостаточная сушка обмоток после ремонта, увлажнение охлаждающего масла); ос - татка растворителя пропиточного лака; воздуха или газов, ос - тавшихся в изоляции после заливки бака маслом; посторонних механических примесей и твердых частиц.
При повышенном нагреве внутренних частей трансформатора химические процессы становятся более интенсивными и их отрицательное воздействие на изоляцию резко возрастает. Наиболее часто встречаются следующие повреждения: короткое замыкание между вит - ками, а также обмотки на корпус; межсекционные пробои; обрыв цепи; электродинамичес - кие разрушения.
Наиболее частое повреждение обмоток силовых трансформаторов - это отгорание их соединений с вводом. В основном этот дефект возникает при некачественной эксплуатации силового трансформатора. В процессе эксплуатации из-за вибрации сердечника происходит ослабление или обрыв контактов между вводами и обмоткой. Дефект устраняется только при капитальном ремонте трансформатора, следовательно, в этом случае необходима замена силового трансформатора.
Основные неисправности вводов трансформаторов - трещины, скол разрушения изоляторов в результате атмосферных перенапряжении, наброса металлических предметов или попадания животных на трансформатор, что приводит к межфазному на вводах, а также загрязнение изоляторов, некачественная армировка и уплотнение, срыв резьбы их стержней при неправильном навинчивании и затягивании гайки. Наиболее характерные повреждения вводов - течь масла между фланцем ввода с резиновой прокладкой крышкой, в армировке или в местах выхода стержня. Повреждение вводов, как правил; сопровождается пожарами трансформаторов, приносящими значительный ущерб.
Повреждения вводов 110 кВ и выше связаны в основном с увлажнением бумажной основы. Попадание влаги внутрь вводов возможно при некачественном выполнении уплотнений при доливке вводов трансформаторным маслам с пониженной диэлектрической прочностью.
Характерной причиной повреждения фарфоровых вводов является нагрев контактов в резьбовых соединениях составных токоведущих шпилек или в месте присоединения наружных шин.
Сравнительна распространенными случаями повреждения бака, вызывающими его течь, являются нарушения сварных швов и недостаточная плотность прокладки между баком и крышкой. Основная причина повреждения расширителя, выхлопной трубы и крышки с внутренней стороны - это ржавчина, которая образуется в основном из-за конденсата.

2.2 Средний и капитальный ремонты силовых трансформаторов

Средний ремонт трансформаторов. Средний ремонт трансформаторов включает организационные и технические мероприятия, вскрытие трансформатора, осмотр и мелкий ремонт активной части, деталей и сборочных единиц трансформатора.
В сравнении с текущим этот вид ремонта отличается объемом и сложностью работ. Согласно действующим нормам капитальный ремонт трансформаторов напряжением 110 кВ производится в первый раз в большинстве случаев после 12 лет эксплуатации. Применяя более совершенные способы диагностики, сроки проведения первого капитального ремонта можно пересматривать в сторону увеличения сверх 12 лет. В каждом конкретном случае изменение сроков капитального ремонта принимается после рассмотрения состояния трансформатора и необходимого обоснования.
Капитальный ремонт трансформатора производится, как правило, со вскрытием активной части, но без ее разборки. Необходимость подпрессовки обмоток является основной причиной периодического вскрытия активной части. Объясняется это тем, что в качестве основной твердой изоляции в конструкции трансформатора используется электрокартон с большой усадкой (около 10%). При отсутствии автоматической подпрессовки в процессе эксплуатации обмотки трансформатора распрессовываются и, следовательно, теряют или снижают свою электродинамическую стойкость. Поэтому для предупреждения деформаций обмоток под воздействием токов КЗ обмотки хотя бы 1 раз в течение срока службы трансформатора подвергаются подпрессовке.
Кроме того, необходимость вскрытия может быть вызвана некоторыми дефектами активной части, которые появляются с течением времени.
К таким дефектам следует отнести следующие: старение масла и зашламление активной части, увлажнение изоляции, ослабление прессовки магнитопровода, ухудшение изоляции между элементами магнитопровода (шпильками, ярмовыми балками и др.), ослабление крепления изоляционных барьеров обмоток и междуфазной изоляции, ослабление крепления отводов, излом изоляции отводов, износ механических деталей РПН; старение уплотняющих материалов, течи масла, разрушение покрытия внутренних поверхностей бака, разрушение опорной изоляции, (пята-кольцо) прессующих винтов прессующего устройства обмоток, ослабление разъемных контактных соединений, корродирование поверхности, разрушение узла установки ввода и дефекты вводов напряжением до 500 кВ и выше, требующих их замены со сливом масла из бака трансформатора, повреждение схемы заземления магнитопровода и элементов прессующего устройства обмоток
Вскрытие активной части трансформатора налагает требования в отношении увлажнения изоляции: чтобы уложиться в сроки проведения ремонта (разные у трансформаторов разного класса изоляции), проводится прогрев трансформаторов.
Капитальный ремонт без разборки активной части включает в себя перечень операций, выполняемых на узлах (элементах) трансформаторов в определенной технологической последовательности
Организация ремонта трансформатора.
В подготовку к ремонту трансформатора входят работы по проверке и комплектованию технической документации, инструмента, приспособлений, оборудования, материалов и ремонтных площадок. В зависимости от вида ремонта, его сложности и особенностей, условий и места проведения определяется объем подготовительных работ и обеспечение ремонта необходимой технической документацией: эксплуатационной, заводской и ремонтной, разрабатываемой ремонтной организацией (проект организации работ, проект реконструкции или модернизации, ППР).
Приемка в ремонт трансформатора оформляется актом. Трансформатор сдают в ремонт полностью в рабочем состоянии со всей технической, ремонтной и эксплуатационной документацией, а также с комплектом необходимых для ремонта запасных частей, деталей, материалов, инвентарной оснастки и оборудования для выполнения ремонта.
Выдача трансформатора из ремонта оформляется актом с передачей заказчику отчетной технической документации, протоколов испытаний и измерений.
Условия пребывания активной части трансформатора на воздухе.
Началом осмотра активной части считается:
- для трансформаторов, транспортируемых с маслом начало слива масла;
- для трансформаторов, транспортируемых без масла, вскрытие крышки или любой заглушки.
Осмотр активной части или капитальный ремонт считается законченным с момента герметизации бака или начала вакуумирования перед заливкой маслом. Кратковременное вскрытие какой-либо заглушки и установка термометра для измерения температуры при прогреве не учитываются при определении продолжительности пребывания активной части на воздухе.
Вводимые в эксплуатацию трансформаторы до 35 кВ включительно осматриваются в соответствии с действующими заводскими инструкциями. Трансформаторы 35 кВ, проходящие капитальный ремонт, и все трансформаторы 110 - 750 кВ при монтаже и капитальном ремонте осматриваются в соответствии с указаниями, приведенными ниже.
Температура активной части в процессе всего периода разгерметизации должна превышать температуру точки росы окружающего воздуха (на ремонтной площадке) не менее чем на 5°С и во всех случаях должна быть не ниже 10 °С. Если естественные условия окружающей среды не обеспечивают этого требования, то трансформатор перед осмотром следует нагреть. Температура активной части в процессе осмотра определяется любым термометром (кроме ртутного), устанавливаемым на верхнем ярме.
Вскрытие предварительно прогретой активной части трансформатора, должно производиться при устойчивой ясной погоде без осадков.
Продолжительность работ, связанных с разгерметизацией бака, не должна превышать значений, приведенных в таблице 2.1. Если время осмотра превышает указанное в таблице, но не ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Описание работы автоблокировки в нечетном направлении движения с использованием реле и линейных цепей для управления сигнальными установками и светофорами
Требования к эксплуатации и ремонту электрооборудования в электрических сетях железнодорожного транспорта
Принципы и функции инноваций в экономической системе: диалектический подход, методы анализа и стимулирование развития
Оценка и Оплата Труда: Методы, Показатели и Цели
Микропроцессорная Централизация Управления Винтами и Сигналами на Железнодорожной Станции
Системы централизации железнодорожного транспорта: современные тенденции и перспективы
Реконструкция и Модернизация Электрических Подстанций: Описание и Характеристики ПС 220/110/10 кВ «Таугуль» в Городе Алматы
Анализ и расчет параметров трансформаторов напряжения при различных типах коротких замыканий в электрических системах
Конструктивные и защитные меры в электроустановках: защита от молний, заземление и распределительные системы
Управление движением поездов: структура и оптимизация дистанций
Дисциплины