Содержание
Предыдущий § Следующий
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВТОРИЧНЫХ УСТРОЙСТВ
11.1. ЩИТЫ УПРАВЛЕНИЯ И ВТОРИЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для управления и контроля за работой оборудования на станциях и подстанциях сооружаются щиты управления: главные и местные (блочные, агрегатные, цеховые)
На щитах управления сосредоточиваются аппараты дистанционного управления выключателями и разъединителями, аппараты регулирования режима работы генераторов и синхронных компенсаторов, контрольно-измерительные и сигнальные приборы, устройства аварийной сигнализации, средства связи. На главных щитах управления (ПДУ) станций располагают также приборы, контролирующие основные параметры тепловой части станции (давление, температуру, расход острого пара). Обычно ГЩУ являются основным рабочим местом начальника смены станции и начальника смены электроцеха.
На тепловых станциях блочного типа помимо ГЩУ в непосредственной близости от турбогенераторов сооружаются блочные щиты управления (БЩУ), где размещают технические средства контроля и управления одним или двумя агрегатами.
На ГЭС управление электрооборудованием производится с ГЩУ или с агрегатных щитов, находящихся в машинном зале.
В помещениях щитов управления электростанций и подстанций или рядом с ними в отдельных помещениях размещают панели устройств релейной защиты и автоматики, регистрирующие приборы, осциллографы и пр. Все аппараты управления, сигнализации и регулирования, электроизмерительные приборы, реле защиты и автоматики относят к вторичным устройствам. Контрольно-измерительную информацию о режимах работы первичных цепей вторичные устройства получают от измерительных трансформаторов тока и напряжения, вторичные обмотки которых соединяются с вторичными устройствами контроль-ными кабелями. Таким образом, контрольные кабели относят к вторичным цепям.
Источники оперативного тока и их вторичные цепи, с помощью которых дистанционные и автоматические устройства воздействуют на приводы коммутационных аппаратов, сигнальные устройства и различные органы регулирования также относят к вторичным устройствам.
Панели щитов управления и релейных щитов снабжаются надписями, указывающими назначение вторичного устройства и его диспетчерское наименование. Установленные на панелях аппараты маркируются в соответствии с исполнительными схемами. На сигнальных реле, испытательных блоках, отключающих и переключающих устрой*
ствах для удобства обслуживания их оперативным персоналом также наносятся соответствующие надписи.
При обслуживании вторичных устройств придерживаются следующих правил. Все вновь смонтированные вторичные устройства перед включением в работу налаживают и испытывают повышенным напряжением. Изоляция относительно земли электрически связанных вторичных цепей должна выдерживать напряжение 1000 В переменного тока в течение 1 мин. В последующие периоды эксплуатации испытания повторяются.
Вторичные устройства, аппараты и соединяющие их цепи подвергают систематическому профилактическому контролю и восстановлению.
Находящиеся в эксплуатации приборы, реле защиты и автоматики должны быть закрыты и опломбированы. Вскрывать их разрешается только работникам местной службы релейной -защиты, автоматики и измерений (МСРЗАИ), кроме реле, характеристики которых оперативный персонал изменяет в зависимости от режима работы оборудования и схемы первичных соединений.
Персонал МСРЗАИ наряду с дежурным персоналом регулярно осматривает панели, йульты, вторичные устройства и их цепи. При этом аппаратура и панели очищаются от пыли и загрязнений.
11.2. ОБСЛУЖИВАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Исправность и готовность к действию всех эксплуатируемых на станциях и подстанциях устройств релейной защиты, электроавтоматики, измерительных приборов и вторичных цепей поддерживается путем периодического обслуживания.
Обслуживание включает в себя: профилактический контроль, профилактическое восстановление, опробование, внеочередные и послеаварииные проверки.
Профилактическим контролем проверяется работоспособность вторичных устройств. При этом выявляются и устраняются возникающие в процессе эксплуатации внезапные отказы в работе этих устройств.
Профилактическим восстановлением устраняются естественные износы и старения отдельных элементов вторичных устройств, которые могут постепенно привести к возникновению отказов.
Опробованием проверяется работоспособность наименее надежных элементов вторичных устройств (реле времени, электромагнитов приводов коммутационных аппаратов и др.).
Внеочередные проверки проводятся при изменениях схем и реконструкциях вторичных устройств.
Послбаварийные проверки назначаются в случаях отказа или неправильной работы вторичных устройств при нарушениях нормальных режимов работы первичных цепей.
Периодичность профилактических восстановлений вторичных устройств от 3 до 8 лет.
Для обслуживания отключения устройств релейной защиты и электроавтоматики оформляется заявкой и выполняется по разрешению вышестоящего оперативного персонала. В зависимости от характера работ дежурный последовательно выполняет все те операции, которые были предусмотрены заявкой, и подготавливает рабочее место: с помощью накладок отключает вторичное устройство; на панелях вывешивает плакаты, разрешающие производство работ; соседние панели с лицевой и обратной сторон закрывает шторами из плотной ткани, исключающими случайный доступ к панелям. После этого дежурный проводит инструктаж и допускает к работе. Работы во вторичных устройствах производятся по исполнительным схемам с нанесенной маркировкой проводов, зажимов, кабелей. Работающим не разрешается отвлекаться на другие виды работ вплоть до окончания работ на отключенном для профилактики устройстве. О выполненных работах, изменениях характеристики реле и готовности вторичного устройства к включению в работу записывается в специальном журнале, и проводится инструктаж оперативного персонала. Ознакомившись с записью в журнале, дежурный осматривает рабочее место, обращая внимание на отсутствие отсоединенных и неизолированных проводов, положение рубильников, крышек испытательных блоков, отключающих устройств, сигнальных реле и пр. При отсутствии каких-либо замечаний и ненормальностей вторичное устройство включается в работу.
11.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ И ОПЕРАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
На всех электростанциях и предприятиях электрических сетей имеется следующая основная документация: технический паспорт всего энергообъекта с исполнительными
чертежами оборудования и схемами первичных и вторичных электрических соединений; технические паспорта установленного оборудования; инструкции по обслуживанию оборудования и должностные инструкции по каждому рабочему месту; оперативная документация.
Технический паспорт составляется отдельно по каждому виду основного и вспомогательного оборудования. Он содержит параметры и технические характеристики этого оборудования.
В процессе эксплуатации в паспорт записываются результаты текущего и капитального ремонтов, испытаний и проверок. Эти сведения вместе с заключением, указывающим на исправность и пригодность оборудования к дальнейшей эксплуатации, вносятся в паспорт непосредственно после проведения ремонтных и профилактических работ. Записи подтверждаются актами и протоколами испытаний.
На грузоподъемные механизмы и сосуды, работающие под давлением, ведутся особые технические паспорта и документация, регистрируемая в органах Госгортехнадзора.
Инструкции разделяют на должностные, по эксплуатации оборудования и вторичных устройств; по выполнению оперативных переключений и ликвидации аварий; по тушению пожара и др. Ими снабжаются все рабочие места на станциях, подстанциях, диспетчерских пунктах.
В должностных инструкциях (положениях) излагаются требования к персоналу, занимающему определенное рабочее место, указываются его обязанности, подчиненность и ответственность.
В инструкциях по эксплуатации оборудования и вторичных усг» ройств указывается порядок пуска, остановки и обслуживания оборудования, порядок допуска к ремонтным работам, порядок операций с устройствами релейной защиты и автоматики.
В инструкциях по переключениям и ликвидации аварий на станциях и подстанциях приводится последовательность действий оперативного персонала с коммутационными аппаратами в нормальном и аварийном режимах при изменениях схем электрических соединений и отделении очагов аварий.
Оперативную документацию ведет дежурный персонал станций и подстанций, диспетчеры предприятий электросетей и персонал ОВБ. К ней относится следующая документация:
оперативный журнал — для записи в хронологическом порядке оперативных распоряжений и сообщений об их выполнении. В нем фиксируются операции с коммутационными аппаратами и устройствами защиты и автоматики; операции по наложению и снятию заземлений; сведения о нарушении режимов работы оборудования. При отсутствии специального журнала допуска ремонтных бригад в оперативный журнал записывается время начала и окончания работы ремонтным и эксплуатационным персоналом;
журнал дефектов и неполадок оборудования — для записи обнаруженных дефектов, ум ранение которых является обязательным;
журнал релейной защиты, автоматики и телемеханики — для записи результатов профилактического контроля и восстановления, опробований и проверок вторичных устройств; карты уставок релейной защиты автоматики — для записи уставок, выполненных на реле защиты и автоматики;
журнал распоряжений — для записи руководящим персоналом распоряжении и указаний, имеющих длительный срок действия;
оперативная схема первичных соединений — для контроля положений коммутационных аппаратов;
суточные ведомости режима работы оборудования — для периодических записей показаний контрольно-измерительных приборов на щитах управления.
Перечисленная оперативная документация представляет возможность оперативному персоналу следить за состоянием схемы электрических соединений, режимом работы оборудования и вести учет ремонтных и эксплуатационных работ.
11.4. ИСТОЧНИКИ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
Применяются два вида оперативного тока: переменный — на подстанциях с упрощенными схемами и постоянный— на станциях и подстанциях, имеющил стационарные аккумуляторные установки.
Переменный оперативный ток. В качестве источника применяются трансформаторы тока и напряжения, а также трансформаторы собственных нужд. Каждый из этих источников в отдельности обладает характерными недостатками. Так, трансформаторы тока могут обеспечивать надежное питание оперативных цепей только лишь во время КЗ, когда резко возрастают ток и напряжение на их зажимах. Трансформаторы напряжения и собственных нужд, наоборот, непригодны для питания оперативных цепей при КЗ, так как при этом снижается напряжение в питающей сети, но они пригодны для питания оперативных цепей в режимах работы, близких к номинальным. В силу указанных недостатков область раздельного применения этих источников ограничена.
Широкое применение на подстанциях нашли источники комбинированного питания одновременно от трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН (рис. 11.1). Выпускаемые заводами блоки питания БПТ и БПН подключаются к трансформаторам тока и напряжения (иногда к трансфер*
маторам с. н.) соответственно. Установленные в блоках выпрямители питают оперативные цепи суммарным оперативным током.
Комбинированное питание по указанной схеме хотя и универсально, но ограничено по мощности. Оно пригодно для питания оперативных цепей защит, автоматики и управления легкими приводами выключателей (пружинными, грузовыми).
Рис. 11.1. Принципиальная схема Рис. 11.2. Схема включения кон-комбинированного питания опера- денсаторов с разделительными ди-тивных цепей одами
Помимо непосредственного отбора мощности от трансформаторов тока и напряжения на подстанциях широко применяются конденсаторные устройства, позволяющие использовать предварительно запасенную в них электрическую энергию для питания реле, приводов отделителей и выключателей. Используются комплекты конденсаторов емкостью 40, 80 и 200 мкФ. Для их заряда применяются зарядные устройства (например, типа УЗ-401), получающие питание от трансформаторов напряжения или собственных нужд в условиях нормального режима работы подстанции. Схема включения конденсаторов показана на рис. 11.2. При замыкании контактов К1 и К2 реле или ключа управления к кондесаторам подключаются обмотки реле или электромагнитов управления ЭО1 и 302, через которые проходит ток разряда, и электромагниты срабаты-
вают. Диоды Д1 и Д2 обеспечивают разряд на каждую обмотку только своего конденсатора.
Для обеспечения надежной работы очень важно, чтобы конденсаторы постоянно находились в заряженном состоянии. Для этого необходимо следить за исправным состоянием как самих конденсаторов, так и изоляции подключенных цепей. Опасна потеря питания установки со стороны переменного тока, так как при этом происходит разряд конденсаторов: через 1,5—2 мин они уже не в состоянии обеспечить действие подключенных к ним элекромагнитов приводов и реле. При снижении выходного выпрямленного напряжения зарядного устройства срабатывает специальное реле, которое подает сигнал персоналу подстанции.
Если на подстанции установлены электромагнитные приводы, то питание их электромагнитов включения осуществляется централизованно от специальных выпрямительных установок, питаемых от сети с. н.
Постоянный оперативный ток. Основным источником являются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с зарядными устройствами напряжением ПО и 220 В, а на небольших подстанциях — 24 или 48 В. Они обеспечивают питание оперативных цепей реле защит, автоматики, электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, а также цепей сигнализации. От аккумуляторных батарей питаются устройства связи, аварийное освещение, двигатели резервных маслонасосов турбин и т. д.
11.5. АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ
На станциях и подстанциях применяются главным образом свинцово-кислотные аккумуляторы типа С (СК) в открытых стеклянных сосудах, а аккумуляторы большой емкости — в деревянных баках, выложенных внутри свинцом. Аккумуляторные пластины разной полярности, находящиеся в одном сосуде, отделяются друг от друга сепараторами из мипоры (мипласта). Сосуды заполняются электролитом (водным раствором чистой серной кислоты). Положительные пластины выполняются из чистого свинца и имеют сильно развитую поверхность. При формировании собранного аккумулятора (особом режиме первого заряда) на поверхности положительных пластин из металлического свинца основы образуется слой двуокиси свинца (РЬОг), являющийся активной массой этих пластин.
Отрицательные пластины изготовляются также из металлического свинца, но имеют коробчатую форму. Ячейки свинцового каркаса пластин заполняются активной массой, приготовленной из окислов свинца и свинцового порошка (РЬ). Чтобы эта масса не выпадала из ячеек, пластины покрываются с боков тонкими перфорированными свинцовыми листами. В процессе формирования на отрицательных пластинах образуется губчатый свинец.
Наряду с аккумуляторами С (СК) отечественные заводы выпускают аккумуляторы типа СН. Они имеют намаз-ные пластины, сепараторы из стекловойлока, винипласта и мипоры, стеклянные сосуды с уплотненными крышками. Аккумуляторы СН компактны, имеют меньшие размеры и массу, не требуют частой доливки воды. Однако емкость их невелика. Они изготовляются четырнадцати типоразмеров.
Основными характеристиками аккумуляторов С (СК) являются их номинальная емкость, продолжительности и токи разряда, максимальный ток заряда. Эти величины определяются типом, размерами, числом пластин и получаются умножением соответствующих величин для аккумуляторов С-1 (СК-1) на типовой номер.
В эксплуатации емкость аккумулятора зависит от концентрации и температуры электролита, от режима разряда. С ростом плотности электролита емкость аккумулятора возрастает. Однако крепкие растворы способствуют ненормальной сульфатации пластин. Повышение температуры электролита также приводит к возрастанию емкости, что объясняется снижением вязкости и усилением диффузии свежего электролита в поры пластин. Но с повышением температуры увеличиваются саморазряд аккумулятора и сульфатация пластин.
Исследованиями установлено, что для стационарных аккумуляторов С (СК) оптимальным является удельный вес электролита в начале разряда 1,2—1,21 г/см3 при температуре 25 °С. Температура воздуха в помещении, где установлена аккумуляторная батарея, должна поддерживаться в пределах 15—25 °С.
Факторами, ограничивающими разряд, являются конеч* ное напряжение на зажимах аккумулятора и плотность электролита в сосудах. При 3—10-часовом разряде снижение напряжения допускается до 1,8 В, а при 1—2-часовом— 1,75 В на элемент. Более глубокие разряды во всех режимах приводят к повреждению аккумуляторов. Слишком
длительные разряды малыми токами прекращают, когда напряжение становится равным 1,9 В на элемент. При раз-ряде контролируется как напряжение, так и плотность электролита. Уменьшение плотности на 0,03—0,05 г/см3 свидетельствует о том, что емкость исчерпана.
Ненормальная сульфатация пластин. В режиме разряда аккумулятора на его пластинах образуется свинцовый сульфат. При благоприятном режиме работы аккумулятора сульфат имеет тонкое кристаллическое с[роение и легко растворяется при заряде, переходя в окись свинца на положительных и в губчатый свинец на отрицательных пластинах.
Ненормальная сульфатация пластин с образованием крупных, не полностью растворяющихся во время заряда кристаллов сульфата возникает, как отмечалось выше, при работе аккумулятора с чрезмерно высокой плотностью электролита и высокой температуре; систематических глубоких разрядах и недостаточных зарядах; зарядах большими токами; длительном разряженном состоянии батареи. В этих условиях сравнительно быстро растет количество кристаллов сульфата, которые закрывают собой поры активной массы пластин, мешая доступу электролита. При этом увеличивается и внутреннее сопротивление аккумулятора. В результате емкость аккумулятора снижается. Внешними признаками ненормальной сульфатации являются образование на поверхности пластин беловатых пятен, выпадение светло-серого шлама в сосуде, коробление положительных и выпучивание отрицательных пластин.
В начальной стадии сульфатация устраняется длительным зарядом батареи малым током. В случае глубокой сульфатации аккумуляторы подвергаются десульфатациояному заряду.
Саморазряд аккумулятора. Под саморазрядом аккумулятора понимается потеря им запасенной химической энергии вследствие паразитных химических и электрохимических реакций в пластинах. Эти реакции происходят как в работающих, так и в отключенных от сети аккумуляторах. При нормальном саморазряде новая батарея теряет в течение суток не менее 0,3 % своей емкости. Со временем саморазряд возрастает. При некоторых условиях (высокие температура и плотность электролита) наблюдается повышение саморазряда. Наиболее часто причиной повышенного саморазряда является присутствие в электролиге примесей железа, хлора, меди и других элементов. Практически невозможно получить электролит, свободный от примесей. Однако их содержание не должно превышать установленных норм. С этой целью применяемые для составления электролита кислота и дистиллированная во-да проверяются на содержание вредных примесей.
Режимы работы и обслуживание аккумуляторов. Аккумуляторные батареи должны эксплуатироваться в режиме
постоянного подзаряда. Сущность этого режима заключается в том, что полностью заряженная батарея включается параллельно с подзарядным устройством, которое питает нагрузку и в то же время подзаряжает малым током батарею, компенсируя ее саморазряд. В случае аварии на стороне переменного тока или остановки по какой-либо причине зарядного агрегата батарея принимает на себя всю нагрузку сети постоянного тока. После ликвидации аварии батарея заряжается от зарядного агрегата и переводится на работу в режиме постоянного подзаряда. При постоянном подзаряде режим батареи характеризуется напряжением на зажимах элемента в пределах 2,2 + + 0,05 В и током подзаряда 10—30 мА, проходящим через батарею, умноженным на номер элементов батареи. Более точные значения напряжения и тока подзаряда, определяемые индивидуальными свойствами каждой батареи, устанавливаются в зависимости от плотности электролита. Если, например, плотность электролита снижается против начальной (1,2—1,21), то это свидетельствует о недостаточности тока подзаряда — напряжение подзаряда следует повысить. На чрезмерный ток подзаряда указывает усиленное выпадание в сосуде коричневого шлама. Измерение плотности электролита должно производиться с учетом его температуры, так как плотность изменяется на 0,0003 г/см3 на каждые 5 °С по отношению к температуре 25 °С.
Аккумуляторные батареи могут работать в режиме постоянного подзаряда как без добавочных элементов и элементного коммутатора, так и при наличии этих устройств. При эксплуатации аккумуляторных батарей с элементными комммутаторами концевые элементы часто бездействуют, подвергаются саморазряду и сульфатируют-ся. Наблюдается разная степень заряженности отдельных элементов. Для устранения сульфатации и выравнивания отстающих элементов батареи подвергают уравнительному заряду. При уравнительном заряде батарея предварительно разряжается током 10-часового режима до напряжения 1,8 В на элемент. Затем нормально заряжается тем же током (до появления признаков заряженности: сильного газообразования, возрастания напряжения до 2,6—2,8 В на элемент, увеличения плотности электролита до 1,20— 1,21 г/см3), и оставляется в покое на 1 ч. Заряды с такими перерывами продолжаются до тех пор, пока батарея не получит двух-трехкратной номинальной емкости.
Аккумуляторные батареи без элементных коммутаторов, работающие в режиме постоянного подзаряда, подвергаются профилактическим дозарядам. Дозаряды производятся без отключения нагрузки напряжением 2,3— 2,35 В на элемент длительностью 1—2 сут. Уравнительные заряды и дозаряды производятся не реже 1 раза в 3 мес.
Рис. 11.3. Принципиальная схема постоянного подзаряда концевых элементов батареи от общего под-зарядного агрегата:
/ — основные элементы; 2 ~- концевые элементы; 3 — подзарядное устройство; 4 — сопротивление нагрузки; R — балластный резистор
Для поддержания работоспособности концевых элементов на подстанциях с неизменной нагрузкой сети постоянного тока применяются схемы подзаряда концевых элементов от самостоятельного источника тока, а также схемы подзаряда от общего подзарядного агрегата. Принципиальная схема включения подзарядного агрегата на всю батарею приведена на рис. 11.3. В схеме концевые элементы шунтируются балластным резистором, выбранным по току нагрузки батареи R = UK0H/IHai.p, что обеспечивает поддержание напряжения 2,2+0,05 В на элемент. При изменении нагрузки сети значение сопротивления балластного резистора соответственно изменяется.
Для заряда и подзаряда крупных аккумуляторных батарей применяются двигатели-генераторы, состоящие из трехфазных синхронных электродвигателей и генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением. Генераторы, предназначенные для подзаряда, имеют азтоматические регуляторы напряжения, поддерживающие заданное напряжение на шинах с точностью до 1 %.
Обслуживание двигателей-генераторов состоит в поддержании правильных режимов их работы; наблюдении за температурой щеток, коллектора и других частей; смазке трущихся элементов и содержании их в чистоте.
В качестве подзарядных устройств применяются выпрямители, состоящие из разделительного трансформатора, комплекта управляемых кремниевых выпрямителей и устройств стабилизации выпрямленного напряжения или тока. Широкое распространение для подзаряда всех аккумуляторных батарей (а для аккумуляторов типов СК-1 и СК-20
гакже и для заряда) получили зарядно-подзарядные агрегаты ВАЗП-380/260-40/80.
При эксплуатации полупроводниковых выпрямительных устройств следят за нагревом полупроводниковых элементов, температурой окружающего воздуха, отсутствием кислотных паров и влаги в помещения, где установлены выпрямители.
При осмотре аккумуляторной батареи проверяются целость сосудов и уровень электролита в них, правильность положения покрывных стекол, отсутствие коробления пластин и их цвет, уровень и характер шлама; измеряются плотность и температура электролита, напряжение контрольных элементов; проверяются исправность элементного коммутатора, вентиляции и отопления (в зимнее время) аккумуляторного помещения. Результаты осмотра заносятся в журнал. Периодичность осмотра устаналивается местной инструкцией.
Основными неисправностями аккумуляторов являются: ненормальная сульфатация пластин; КЗ между пластинами; коробления положительных и отрицательных пластин; неисправность сепарации; рост положительных и уплотнение активной массы отрицательных пластин; чрезмерное образование шлама; ненормальный саморазряд; загрязнение электролита и понижение его плотности; течь электролита вследствие повреждения сосуда.
Текущие ремонты аккумуляторов производятся аккумуляторщиками или специально обученными электромонтерами. Плановые капитальные ремонты с заменой всех или значительной части пластин, сепарации и электролита назначаются, как правило, при сильном износе пластин и потере батареей емкости. Проведение крупных ремонтов поручается специализированным организациям.
Вопросы для повторения
1. Что понимается под обслуживанием вторичных устройств?
2. Когда назначаются внеочередные проверки устройств релейной защиты и автоматики?
3. Какую оперативную документацию ведет оперативный персонал станций и подстанций?
4. Что такое ненормальная сульфатация пластин аккумулятора?
5. В чем сущность режима постоянного подзаряда аккумуляторной батареи?
6. Назовите основные неисправности аккумуляторов.
 |
|
|
|