Контроль за состоянием оборудования. Надежность работы электрических сетей в значительной степени зависит от культуры их эксплуатации. В крупных энергетических системах создаются специальные предприятия по эксплуатации электрических сетей. Эксплуатационный персонал должен проводить систематический контроль за нормальным рабочим состоянием линий и оборудования подстанций. Очень важным является проведение контроля или профилактических испытаний изоляции. При этом выявляются дефекты в изоляционных конструкциях, которые в последующем заменяются или восстанавливаются на месте. Известно, что развитие дефектов изоляции в основном вызывается проникновением в иее влаги. Это обычно является результатом механических повреждений изоляционных конструкций и изменений температурных условий. Вначале процесс образования дефекта и разрушения изоляции протекает весьма медленно. На последних стадиях этот процесс имеет скачкообразный характер и заканчивается пробоем изоляции. Задачей эксплуатационного персонала является своевременное выявление и устранение возникнувших дефектов изоляции. В связи с этим срок службы изоляции существенно зависит от постановки эксплуатационного надзора и контроля за изоляцией.
В настоящее время разработаны достаточно эффективные методы непосредственного и косвенного контроля изоляции. К числу таких методов относятся, например:
- измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg6), вызванных протеканием через диэлектрик поляризационных токов, нагревающих изоляцию. Абсолютное значение tg δ для изоляции силовых и измерительных трансформаторов, вводных изоляторов оборудования, конденсаторов и т. п. позволяет судить об общем состоянии изоляции и указать на ее увлажнение, общее старение и разрушение, а в ряде случаев и выявить ее местные дефекты;
- измерение распределения напряжений по элементам изоляционных конструкций — гирлянд изоляторов, колонок опорных изоляторов и т. п. При резком понижении сопротивления изоляции отдельных элементов, например гирлянды изоляторов, распределение рабочего напряжения по ним существенно искажается по сравнению с аналогичным распределением в нормальных условиях. Измерение напряжения на каждом изоляторе гирлянды поочередно производится под рабочим напряжением с помощью специальной измерительной штанги. Отличие полученного распределения напряжения от распределения его в нормальных условиях указывает на наличие дефектных изоляторов;
- испытание изоляции повышенным напряжением производится для проверки наличия в ней необходимого запаса электрической прочности. При этом выявляются местные дефекты, которые могут быть своевременно устранены. Более подробно эти вопросы рассматриваются в курсе техники высоких напряжений [Л. 13].
Помимо контроля за изоляцией в задачи эксплуатационного надзора входят также контроль за состоянием древесины опор ВЛ, периодический внешний обзор всех сетевых сооружений с целью выявления возможных механических повреждений, надзор за производством строительных работ вблизи трасс прохождения линий и т. п.
Ремонтные работы.
Каждый элемент электрической сети—линия, трансформатор, выключатель, устройство защиты или автоматики и т. п., должен периодически ремонтироваться. Различают планово-предупредительные и капитальные ремонты. Составляются специальные планы и графики проведения ремонтов. Периодичность ремонтов регламентируется правилами эксплуатации энергоустановок [Л. 33] на основании имеющегося опыта производства таких работ. Планово-предупредительные ремонты производятся более часто. При их выполнении производится подробный осмотр и чистка оборудования, смена изоляционного масла в баках трансформаторов и выключателей, регулировка контактов оборудования и т. п. Капитальные ремонты производятся относительно редко. При их производстве заменяются дефектные или износившиеся части аппаратов и опор ВЛ. Аварийные ремонты производятся по мере надобности в случае возникновения повреждений, нарушающих нормальную работу сети: обрыва проводов, поломки опор, пробоя изоляции аппаратов и т. п.
На ВЛ многие ремонтные работы могут производиться под напряжением. К. числу их относятся: замена дефектных проводов и изоляторов, смена отдельных частей опор, ремонт поврежденного и. отключенного провода одной фазы при работе линии двумя фазами и т. п. Эти работы производятся с изолирующей рабочей площадки или лестницы, укрепленной на телескопической вышке автомашины. Рабочая площадка надежно изолирована от земли.
Работы под напряжением производятся на ВЛ напряжением до 500—750 кВ включительно. При этом без отключения ВЛ могут быть устранены относительно небольшие дефекты проводов, изоляторов, деталей опор, что предотвращает развитие повреждений и необходимость производства более сложных ремонтных работ в дальнейшем. Особенно эффективно производство ремонтных работ под напряжением на одиночных ВЛ, так как при этом существенно сокращается продолжительность перерывов питания и повышается надежность электроснабжения потребителей.
Диспетчерские службы и ликвидация аварий.
Помимо эксплуатационного персонала, выполняющего надзор за сетевыми сооружениями и их ремонт, в электрических системах имеется также оперативный персонал диспетчерских служб. Оперативный персонал работает круглосуточно. Основными его задачами является оперативное ведение режима работы системы в целом и отдельных ее участков и ликвидация аварийных ситуаций, возникающих при повреждениях линий и оборудования электростанций и подстанций. Количество диспетчерских служб в электрической системе определяется ее структурой и размерами. Например, в крупной энергетической системе основная диспетчерская служба может заниматься ведением режима электростанций, подстанций и линий напряжением 220 кВ и выше. Линии питающей сети напряжением 35—110 кВ и распределительные сети 6—10 кВ могут находиться в ведении диспетчерских служб сетевых районов и т. д. В объединенных энергетических системах имеются специальные диспетчерские службы, занимающиеся основным оборудованием, влияющим на работу объединенной системы в целом.
Ни один элемент электрической сети — линия, трансформатор, устройство защиты и автоматики и т. п., не может быть отключен без разрешения соответствующего диспетчера. Для производства ремонта какого-либо элемента сети должна быть заранее подана специальная заявка в диспетчерскую службу. Здесь специально рассматривается режим работы сети при отключении данного элемента и только после этого дается разрешение на отключение. В ряде случаев для отключения отдельных элементов сети приходится создавать специальные схемы, позволяющие обеспечить нормальное электроснабжение потребителей в ремонтном режиме. Для предотвращения возможных неправильностей все операции персонала по отключению и включению оборудования и линий оформляются соответствующей документацией и строго контролируются дежурным диспетчером.
В диспетчерских службах составляются графики нагрузки электростанций на каждые последующие сутки. При изменении нагрузки системы в течение текущих суток диспетчер дает указания персоналу электростанций о соответствующем изменении нагрузки. При этом учитывается экономичность работы соответствующих электростанций и сетей. Диспетчер контролирует также режим напряжений в характерных точках сети, токи нагрузки линий и аппаратов и т. п. При превышении допустимых значений токов и напряжений диспетчер принимает соответствующие меры для устранения этого положения. Ликвидация аварий, возникших при повреждениях линий и оборудования электростанций и подстанций, производится под руководством диспетчера.
Такая концентрация ведения режимов электростанций, сетей и системы в целом в диспетчерских службах существенно повышает надежность и экономичность их работы, а следовательно, и надежность электроснабжения потребителей. В то же время в современных крупных энергетических системах с большим количеством оборудования и линий работа диспетчерских служб и эксплуатационного персонала весьма усложняется.
Для облегчения условий их работы и повышения надежности работы элементов системы широко используются устройства защиты и автоматики, применяется специальная контрольно-измерительная аппаратура для сигнализации о состоянии оборудования, для отыскания мест повреждений в воздушных и кабельных линиях и т. п. Ко всем этим устройствам предъявляются серьезные требования. Они должны работать четко и надежно при различных значениях параметров рабочих режимов сети, быть просты и удобны в эксплуатации. Для обеспечения надежного и экономичного снабжения потребителей электроэнергией требуемого качества необходима четкая координация работы всего эксплуатационного персонала энергетической системы. При этом существенное значение имеют расчеты характерных режимов работы электрических сетей и электрических систем в целом, которые проводятся систематически.
