Глава XXVIII
ЭКСПЛУАТАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ
§ 133. Основные задачи и организация технической эксплуатации
Технической эксплуатацией электроустановок называют комплекс мероприятий, обеспечивающих рациональное использование оборудования для надежного электроснабжения потребителей.
Хорошо организованная техническая эксплуатация тяговых подстанций прежде всего должна обеспечить электроснабжение подвижного состава без таких перерывов в питании, которые вредно отражались бы на движении. При этом напряжение на сборных шинах тяговой подстанции должно быть в заданных нормах, а потери энергии — минимальными.
Надежное электроснабжение обеспечивается нормальным состоянием оборудования подстанций, находящегося в работе и в резерве, и правильной эксплуатации его.
Для содержания оборудования подстанции в хорошем состоянии необходимо, чтобы во время его работы не нарушался нормальный режим, а осмотры и ремонты оборудования проводились бы в заданные сроки и при высоком качестве.
Существуют следующие виды работ по содержанию и ремонту оборудования: ежедневный осмотр, периодический осмотр, текущий ремонт, капитальный ремонт.
Осмотры и ремонты осуществляются персоналом подстанций и специальными бригадами ремонтного цеха по годовым и месячным графикам работ.
Ежедневный осмотр на подстанциях с обслуживающим персоналом осуществляется при приемке оборудования один раз в смену. При этом производится наружный осмотр всего оборудования, находящегося в работе и в резерве.
На автотелеуправляемых подстанциях оборудование осматривается один раз в неделю мастером подстанции или специальной ревизионной бригадой.
Периодические осмотры и текущий ремонт производят только при отключенном оборудовании и при снятом напряжении. Оборудование при этом очищают от пыли и грязи, детально осматривают, зачищают и проверяют контакты, регулируют подвижные части, проверяют изоляцию и устраняют обнаруженные дефекты и неисправности. При текущем ремонте оборудование не разбирают.
При капитальном ремонте производят полную или частичную разборку, ремонт и замену изношенных частей, проверку изоляции и испытание после ремонта.
Все виды осмотра и ремонта оформляются в виде документов. Результаты наружного осмотра и текущего ремонта заносят в вахтенный журнал подстанции, а капитальный ремонт оформляют приемо-сдаточной ведомостью с перечислением произведенной работы и испытаний.
Для отдельных видов операций существуют местные инструкции.
Основное правило при производстве переключений в высоковольтных цепях заключается в том, чтобы разрыв тока осуществлялся аппаратом, способным гасить дугу. Переключения разъединителей, как правило, должны производиться после выключения выключателя.
Порядок проведения операций устанавливается инструкциями и правилами отдельно для каждого присоединения. Например, при отключении кабельной линии первичного питания 6—10 кВ рекомендуется отключить выключатель, затем линейный разъединитель и, наконец, шинный разъединитель.
Особенно важно точно выполнять правила при отключении оборудования для ремонта и включения его в работу после производства ремонта.
Все нарушения нормального режима на подстанции должны быть тщательно расследованы. При расследовании выявляются:
а) причины возникновения и развития повреждения;
б) причины повреждения оборудования;
в) конкретные виновники возникновения и развития повреждения;
г) правильность действия персонала;
д) анализ работы защиты и автоматики с выявлением причин их неправильной работы;
е) конкретные повреждения оборудования;
ж) продолжительность простоя оборудования и перерыв в электроснабжении подвижного состава;
з) организационные и технические мероприятия для предотвращения подобных повреждений.
Руководящий технический персонал обязан обеспечивать изучение и выполнение всех действующих правил и инструкций по технической эксплуатации подстанций и мероприятия по безопасности производства работ.
При эксплуатации тяговых подстанций весьма важным мероприятием является экономия электроэнергии. Потери электроэнергии на преобразовательных тяговых подстанциях складываются из потерь в преобразовательных агрегатах и в системе собственных нужд (см. §§ 109, 125, 126).
Экономия электроэнергии в системе собственных нужд на автотелеуправляемой подстанции может быть получена за счет рационального автоматического регулирования температуры помещения и отключения освещения подстанции и ламп сигнализации на время отсутствия персонала.
§ 134. Эксплуатация трансформаторов
Основными условиями надежной работы трансформаторов является хорошая изоляция и механическая прочность обмоток.
Температурный режим изоляции масляного трансформатора определяется нагревом верхних слоев масла в баке.
Максимальная допустимая температура масла в трансформаторе 95° С. Наблюдение за температурой масла ведется по показанию термометра и термометрического сигнализатора типа ТС-100. Этот сигнализатор имеет указательную стрелку и сигнальные контакты, которые могут иметь различные уставки.
Уровень масла контролируется при помощи масломерного стекла на расширителе и газового реле. На масломерном стекле имеются отметки уровня масла для холодного (ненагруженного) трансформатора для окружающих температур —35, +15 и 35° С.
При температурном изменении объема масла в трансформаторе вход и выход атмосферного воздуха происходит через специальное «дыхательное» отверстие в расширителе.
Работа трансформатора при нагрузке, менее номинальной, увеличивает срок службы его и сроки между ревизиями возрастают. Однако такой режим неэкономичен, так как плохо используется мощность трансформатора. Из соображений общей экономики всегда необходимо стремиться к такому режиму работы, когда нагрузка близка к номинальной.
При эксплуатации трансформаторов весьма важное значение имеет учет коэффициента нагрузки kn или коэффициента заполнения графика (см. § 8). Дело в том, что если в отдельные дни или сезоны коэффициент нагрузки мал, то в другое время за счет этого нагрузка трансформатора может быть увеличена. Например, для промышленных трансформаторов на каждый 1% недогрузки летом может быть 1% перегрузки зимой (но перегрузка не должна превышать 15%).
Подводимое к трансформатору напряжение может иметь некоторые колебания, но не свыше 5% от номинального значения. Увеличение подводимого напряжения вызывает увеличение активных и реактивных потерь и вследствие этого перегрев.
Наблюдение за работой трансформаторов в эксплуатации заключается в том, чтобы путем сравнения отдельных замеров и осмотров предупредить повреждения.
Внутренние повреждения часто удается определить по изменению тона гудения. Например, по ненормальному гудению можно установить, что трансформатор работает при несимметрии нагрузок фаз,- с перегрузкой, при повышенном напряжении, при ослаблении шихтовки и т. п.
Перед включением трансформатора в эксплуатацию после капитального ремонта выполняется следующее:
а) испытание электрической прочности изоляции обмоток трансформаторов на корпус и между обмотками мегомметром на 1000—2500 в в течение 1 мин;
б) измерение активного сопротивления обмоток;
в) испытание повышенным напряжением переменного тока изоляции обмоток высшего напряжения по отношению к кожуху и к обмоткам низшего напряжения;
г) химический анализ масла и его испытание на электрическую прочность.
§ 135. Эксплуатация выпрямителей
На большинстве вновь проектируемых и строящихся подстанциях устанавливаются преобразовательные агрегаты типа ВАК с блоком кремниевых выпрямителей типа БВК. Однако в эксплуатации все еще находится большое число разборных ртутных выпрямителей с водяным охлаждением типов РМНВ-1000, РМНВ-500Х6, ИНВ-500Х6 и запаянных с воздушным охлаждением типа РМ-500.
Нагрузочный режим выпрямителей в эксплуатации по существу регламентируется шкалой допустимых перегрузок: при 100%-ной перегрузке.— 10 сек; 50% —2 мин и 25% — 15 мин.
При превышении нагрузки сверх номинальных значений повышается давление газов в вакуумном корпусе. Это приводит к росту падения напряжения и повышению потерь в электрической дуге, что, в свою очередь, вызывает нарушение температурного режима отдельных частей выпрямителя. В конечном счете нарушение нормального режима в выпрямителе сопровождается нарушением вентильной прочности, т. е. происходит обратное зажигание. Обратное зажигание по существу — короткое замыкание на вторичной обмотке трансформатора, поэтому агрегат в этом случае отключается высоковольтным выключателем.
Важным фактором в эксплуатации ртутных выпрямителей является также режим охлаждения. В мощных ртутных выпрямителях охлаждение осуществляется водой. Режим регулирования потока охлаждающей воды весьма сильно влияет на надежность выпрямителей.
Немаловажное значение в конструкции ртутных выпрямителей и их надежной эксплуатации имеет и система возбуждения и зажигания.
Нормальная эксплуатация ртутных выпрямителей на подстанциях с обслуживающим персоналом требует от последнего большого внимания и аккуратности в работе. При автоматизации подстанций основные расходы приходятся на автоматизацию ртутных выпрямителей. И несмотря на все это ртутные выпрямители на тяговых подстанциях остаются самым слабым и самым ненадежным аппаратом.
Кремниевые выпрямители лишены перечисленных выше недостатков, свойственных ртутным выпрямителям, зато если ртутный выпрямитель после обратного зажигания может быть включен в работу, то пробой кремниевого вентиля — процесс необратимый. В связи с этим нагрузочный режим кремниевых выпрямителей должен соблюдаться более строго, чем у ртутных.
Поскольку температура окружающего воздуха может меняться, то на каждый 1°С ее изменения от 35° С следует на 1% изменить допустимую среднюю нагрузку выпрямителя. Таким образом, например, в зимнее время при температуре воздуха 15° С кремниевый выпрямитель может работать со средней нагрузкой 1,15 от номинала.
Обслуживание преобразователя производится в соответствии с Правилами технической эксплуатации.
Включение агрегата осуществляют в последовательности: вентилятор, масляный выключатель, быстродействующий выключатель; отключение — масляный выключатель, быстродействующий выключатель, вентилятор.
Во время работы контролируется нагрузка, работа вентилятора и температура окружающего воздуха.
Профилактика производится не реже одного раза в три месяца. В объем профилактики входит:
а) очистка выпрямителя от пыли и грязи;
б) проверка состояния силовых контактов и всех вспомогательных цепей, в частности цепочек R — С вентилей;
в) контроль состояния всех вентилей (пробит, не пробит);
г) проверка состояния всех сопротивлений, предохранителей и изоляторов;
д) проверка состояния изоляции выпрямителя по отношению к земле (проверяется мегомметром при закороченных вентилях);
е) проверка состояния подшипника в электродвигателе.