ОБСЛУЖИВАНИЕ ПС (Филатов). Обслуживание электрических подстанций

• Название: Обслуживание электрических подстанций
• Анкор: ОБСЛУЖИВАНИЕ ПС (Филатов).doc
• Дата: 24.04.2017
• Размер: 9.67 Mb.
• Имя файла: ОБСЛУЖИВАНИЕ ПС (Филатов).doc
• Тип: Документы; #3009
• страница: 41 из 44

11.2

Источники информации и план действий персонала

Выше были рассмотрены причины аварий в схемах подстанций. Причина непосредственно или при стечении некоторых обстоятельств порождает аварию, следствием которой может быть нарушение нормального режима работы подстанции часто с выходом из строя оборудования и прекращением электроснабжения потребителей. Возникновение и развитие аварии в большинстве случаев происходят не на глазах оперативного персонала. О случившемся он узнает по срабатыванию устройств автоматической сигнализации, показаниям измерительных приборов, совокупности сигналов о действии релейной защиты и автоматики.

Устройства автоматической сигнализации по их назначению делят на три группы: сигнализацию положения, предупредительную и аварийную сигнализацию.

Сигнализация положения дает информацию о действительных положениях коммутационных аппаратов и регулирующей аппаратуры. Ее размешают, как правило, на щитах и пультах на мнемонических схемах присоединений.

Предупредительная сигнализация извещает об отклонениях от заданного режима работы оборудования, появлении различного рода неисправностей, требующих незамедлительного принятия мер по их устранению.

Аварийная сигнализация извещает персонал звуковыми и световыми сигналами об автоматических отключениях оборудования. Она выполняется на принципе несоответствия положения коммутационного аппарата и его ключа управления, которое появляется при автоматическом отключении аппарата.

По объему и характеру передаваемой информации устройства автоматической сигнализации относят к индивидуальной, участковой и центральной.

Индивидуальная сигнализация указывает тот конкретный элемент схемы, который автоматически отключился при аварии, а также те устройства защиты, действием которых произошло отключение.

Участковая сигнализация указывает участок главной схемы, где произошло аварийное отключение оборудования. Ее действие помогает персоналу быстрее ориентироваться в аварийной обстановке.

Центральная сигнализация представляет собой совокупность сигнальных ламп, световых табло, реле, кнопок, с помощью которых включается и отключается звуковой сигнал, устройство мигающего света, световые табло на панели центральной сигнализации и т.д.

Указанные выше источники информации, а также сигнальные реле защит и автоматики, измерительные приборы находятся на щитах управления и релейных щитах подстанций. Авария же может застать персонал находящимся не только на щите управления, но и в любом другом месте на территории подстанции. Поэтому во всех без исключения случаях срабатывания аварийной сигнализации персонал обязан являться на щит управления, так как только там он может получить необходимую информацию и оценить сложившуюся аварийную ситуацию.

Действия оперативного персонала в аварийной ситуации сводятся к следующим:

1) сбору и систематизации поступившей информации;

2) анализу собранной информации, т.е. установлению связи с теми или иными событиями, опознанию того, что произошло;

3) составлению плана ответных действий (принятию оперативного решения) на основе имеющейся информации;

4) реализации плана ответных действий и его корректировке в зависимости от наблюдений, накопления новой информации и реального хода ликвидации аварии.

Итак, в момент возникновения аварийной ситуации оперативному персоналу следует:

1) прекратить воздействие звукового сигнала и записать время начала аварии;

2) установить место аварии (РУ, помещение, ячейку) по участковой сигнализации, сигнализации положения выключателей, показаниям измерительных приборов;

3) осмотреть световые табло на панелях щита управления;

4) привести в положение соответствия ключи управления коммутационных аппаратов, сигнальные лампы которых указывают на несоответствие положений аппарата и его ключа управления;

5) сообщить диспетчеру, в оперативном управлении (или ведении) которого находится оборудование, о возникновении аварийной ситуации на подстанции, получить разрешение и осмотреть реле на панелях релейной защиты и автоматики. Сработавшие указательные реле пометить мелом или другим способом, записать наименования сработавших выходных реле защиты и автоматики, после чего поднять флажки указательных реле.

Когда информация об аварии будет получена, необходимо произвести ее анализ, т.е. мысленно установить характер аварии и составить о ней общее представление: какое оборудование отключилось и какие участки остались без напряжения, какую опасность это представляет для персонала и оборудования, в какой мере нарушилось электроснабжение потребителей, как отражается авария на работе энергосистемы или участков сети и т.д.

При анализе информации персонал имеет дело с активным мышлением, связанным с реальной ситуацией. Здесь очень важно не столько максимальное использование всей собранной информации, сколько умение отобрать нужную информацию, дать оценку ее значимости в данной ситуации. При оценке аварийной ситуации по указателям сработавших устройств релейной зоны и автоматики должны учитываться принципы и зоны действия защит, на какие виды повреждений они реагируют. Нужно учитывать возможность ложных отключений неповрежденного оборудования, отказов в отключении повредившегося оборудования, а также отказов в работе автоматических устройств.

Если поступившая информация противоречива или объем ее настолько велик, что персоналу трудно за короткий период времени провести анализ и увязать его с конкретными действиями, необходимо сосредоточить внимание на главном (устранении опасности для персонала, тушении пожара, обеспечении питания потребителей, локализации аварии) и действовать целенаправленно. Концентрация внимания на главных, решающих признаках сложившейся обстановки помогает быстро находить нужное решение и сразу осуществлять его практически.

Практика показывает, что без логического анализа информации истинное понимание аварии и поиск путей быстрой и рациональной ликвидации ее невозможны. Анализ ценен также тем, что в процессе его не только опознается происшедшее, но и зарождается идея решения проблемы, вырабатывается план ответных действий, основой которого является представление аварийной ситуации в целом с учетом возможных причин ее возникновения. От того, насколько удалось персоналу охватить мыслью результаты анализа аварии, зависит успех ее ликвидации.

Составление плана ответных действий - один из важнейших навыков персонала. Хорошо составленный план действий должен отвечать трем основным требованиям: обеспечению безопасности персонала, сохранности оборудования, скорейшему восстановлению электроснабжения потребителей.

План не должен также противоречить требованиям энергосистемы: его осуществление не должно препятствовать выпуску мощности станциями, ограничению перетоков мощности по линиям и через шины узловых подстанций.

При реализации плана действий все операции должны выполняться персоналом осознанно, без нарушений установленного порядка переключений и правил безопасности; в то же время персонал должен проявлять быстроту ориентировки, расторопность. Существенным в реализации плана действий является прослеживание за восстановлением схемы подстанции, недопущение ошибок, которые могли бы привести к развитию аварии.

В рассмотренных выше действиях персонала при ликвидации аварий не было упомянуто о так называемых "самостоятельных действиях", выполнение которых поручено персоналу подстанций. Под самостоятельными действиями понимаются такие оперативные действия с оборудованием, которые выполняются персоналом в соответствии с требованиями инструкций на основе анализа поступившей информации и без предварительного получения распоряжения или разрешения диспетчера. В самом деле, в случае нависшей угрозы для жизни людей или стихийных бедствий (например, при пожаре) нет необходимости тратить время на установление связи и переговоры с диспетчером - нужно действовать в зависимости от обстоятельств, проявляя при этом максимум инициативы и находчивости. Однако следует помнить, что сообщения диспетчеру о выполненных операциях и действиях должны передаваться при первой же возможности.

Особое значение при ликвидации аварий имеет достоверность и своевременность передаваемой диспетчеру информации, так как на ее основе принимаются оперативные решения. В связи с этим информация должна быть объективной и не носить характера догадок и предположений.

Несомненную пользу приносят сообщения о самом факте аварии, передаваемые диспетчеру в начальный момент ее возникновения. Такие сообщения передаются кратко, например: "На шинах 110 кВ пропало напряжение, обстановка уточняется", а затем уже персонал выбирает ту или иную форму действий: по распоряжению диспетчера или самостоятельно. Диапазон самостоятельных действий персонала не безграничен: он установлен инструкциями по ликвидации аварий. Далее указаны те действия, которые разрешается выполнять персоналу самостоятельно.

11.3

Действия персонала при автоматическом отключении воздушных и кабельных линий

По своему положению в сети воздушные и кабельные линии электропередачи напряжением 6 кВ и выше могут иметь одностороннее и двухстороннее питание. К первым относятся линии так называемого тупикового питания, ко вторым - транзитные линии. Транзитными линиями соединяются сборные шины станций и понижающих подстанций (узловых и проходных), а также сборные шины смежных узловых или проходных подстанций; по ним, как правило, передаются реверсивные (изменяющиеся по направлению) потоки мощности; они образуют замкнутые контуры внутри электрических систем, что повышает надежность работы.

К проходящим тупиковым и транзитным линиям 35-220кВ нередко присоединяются ответвления, идущие к понижающим (ответвительным) подстанциям, которые часто выполняются по упрощенным схемам (на отделителях со стороны ВН). Наличие ответвлений от транзитных линий определяет особый порядок действий персонала в случае автоматических отключений таких линий.

Автоматическое отключение линий тупикового питания (рис. 11.1, а) почти всегда приводит к прекращению электроснабжения потребителей, если отсутствует источник резервного питания. Задачей персонала в этом случае является по возможности быстрое включение в работу отключившейся линии, с тем, чтобы сократить до минимума продолжительность перерыва питания нагрузки и уменьшить расстройство технологических процессов на предприятиях. Независимо от успешности работы установленного на линии АПВ однократного действия такие линии немедленно (без внешнего осмотра оборудования, предупреждения потребителей и выполнения других действий, задерживающих ликвидацию аварии) включаются под напряжение. При включении на неустранившееся КЗ персонал должен отключить выключатель линии, не дожидаясь действия защиты. Признаком КЗ является бросок тока с одновременным снижением напряжения на шинах.

Указанные действия персонала распространяются и на транзитные (в обычном, нормальном режиме работы) линии, переведенные до момента возникновения аварии на работу в режим тупикового питания. На рис. 11.1, в показано, что одна или несколько транзитных подстанций переходят на тупиковое питание при отключении одной транзитной линии в ремонт. Изменение режима работы транзитных линий в этом случае отмечается на питающих и на всех промежуточных подстанциях вывешиванием диспетчерских плакатов "Транзит разомкнут". Наличие плаката обязывает персонал однократно подавать напряжение по линии при ее автоматическом отключении.

Подача напряжения по линиям тупикового питания осуществляется персоналом подстанций самостоятельно с последующим сообщением диспетчеру.

В ряде случаев потребители возражают против немедленной подачи напряжения по питающим линиям после их автоматического отключения, о чем они заранее предупреждают предприятия электрических сетей. Подача напряжения в подобных случаях хоть и осуществляется персоналом самостоятельно, но лишь после уведомления потребителей и получения их согласия.

Обычно не разрешается включать под напряжение кабельные линии без выяснения причин их автоматического отключения, чтобы не увеличивать степень повреждения кабелей в месте КЗ.

Автоматическое отключение транзитных линий само по себе не приводит к прекращению электроснабжения потребителей. Однако отключение на узловой или проходной подстанции одной из транзитных линий может вызвать перегрузку других, оставшихся в работе линий; может возникнуть необходимость ограничения мощности потребителей или выдачи мощности электростанциями, и, наконец, напряжение в узловых точках энергосистемы может понизиться до недопустимых значений. Чтобы избежать развития этих нежелательных последствий, отключившаяся действием защиты транзитная линия в минимально короткий срок опробуется напряжением и включается под нагрузку. Эти действия, как правило, выполняются по распоряжению соответствующего диспетчера, поскольку при этом необходимы координация действий персонала смежных электроустановок и знание сложившейся обстановки в целом по энергосистеме или участку электрической сети.

Если при опробовании линии напряжением обнаруживается КЗ, ее состояние проверяется локационным искателем и по линии высылаются обходчики для установления причины КЗ. Обходчикам сообщается расстояние по трассе линии до места повреждения, куда они направляются в первую очередь. Расстояние от шин подстанции до места повреждения на линии подсчитывается по показаниям фиксирующих индикаторов, установленных на подстанциях и станциях.

Если проверка линии локационным искателем покажет, что она повреждена, ее выводят в ремонт. Если же на линии не будет обнаружено повреждения, она при необходимости (например, для снятия перегрузки) вторично опробуется напряжением и включается под нагрузку. Когда работа сети обеспечивается при отключенной линии, ее вторичное опробование напряжением предпринимается только при получении от обходчиков подтверждения об исправности линии.

В ряде энергосистем оперативному персоналу подстанции предоставляется право самостоятельно подавать напряжение по транзитным линиям с ответвлениями (рис. 11.1, г) для питания потребителей ответвительных подстанций, если последние не имеют источников резервного питания. Напряжение подается после проверки отсутствия его на линии и только в одном каком-нибудь направлении, указанном в местной инструкции. В транзит линия обычно включается по распоряжению диспетчера после проверки синхронной работы соединяемых участков энергосистемы.

Рис. 11.1. Схемы линий с односторонним и двухсторонним питанием:

а - линия тупикового питания; б -то же с ответвлением; в - транзитные линии в режиме тупикового питания; г -отключение защитой транзитной линии с ответвлением; Пл -плакат "Транзит разомкнут"

11.4

Действия персонала при автоматическом отключении трансформаторов

Автоматические отключения трансформаторов (автотрансформаторов) могут быть вызваны внутренними повреждениями, т.е. повреждениями изоляции, токоведущих частей и магнитопроводов, находящихся внутри кожуха трансформатора, внешними повреждениями, в том числе перекрытиями наружной части вводов трансформатора. Повреждения изоляции и токоведущих частей обычно приводят к междувитковым замыканиям в обмотках, замыканиям фазы на землю и даже замыканиям между фазами.

Повреждения магнитопроводов приводят к появлению местных нагревов стали, разложению масла и выделению газов. В качестве основных защит, реагирующих на указанные виды повреждений, применяются токовые отсечки, дифференциальные и газовые защиты.

Защита трансформаторов от внешних КЗ (неотключенных КЗ во внешней цепи, на сборных шинах или отходящих от шин присоединениях) осуществляется при помощи максимальной токовой защиты или более чувствительной максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения или, наконец, токовой защиты обратной последовательности. Кроме того, эти защиты играют роль резервных защит при повреждениях в трансформаторах.

Автотрансформаторы защищаются от внешних КЗ аналогично трансформаторам. Защиты устанавливаются со стороны каждой обмотки ВН и СН. Защиты выполняются направленными, с тем, чтобы каждая из них действовала только при КЗ в сети "своего" напряжения.

Действия персонала при автоматических отключениях трансформаторов. Отключение защитой одного трансформатора при раздельной работе их на стороне НН и при отсутствии или отказе в действии АВР приводит к прекращению электроснабжения потребителей, получавших питание от отключившегося трансформатора. Задачей персонала в данной аварийной ситуации является быстрое восстановление питания потребителей, а также обеспечение сохранности трансформатора. Решение задачи зависит от анализа полученной информации и прежде всего от анализа работы устройств релейной защиты и автоматики.

Отключение трансформатора максимальной токовой защитой. Предположим, что при этом исчезло напряжение на шинах (секции) НН и действием автоматических устройств (АПВТ, АВР), оно на шины не подавалось. Трансформатор остался включенным под напряжение со стороны ВН, что указывает на отсутствие в нем повреждений. Полученной информации достаточно для того, чтобы попытаться подать напряжение на шины НН вручную от отключившегося трансформатора (без его осмотра) или от трансформатора, находящегося в резерве, от АВР или вручную, если АВР был отключен или отказал в действии. Подача напряжения осуществляется персоналом самостоятельно при включенном положении выключателей всех электрических цепей, которые питались от шин и в момент исчезновения на них напряжения не отключались защитой.

В случае неуспешного включения выключателя действием автоматических устройств повторная подача напряжения на шины, оставшиеся без напряжения, без осмотра оборудования, как правило, не производится. Опыт показывает, что после неуспешного автоматического включения трансформатора подача напряжения на шины дистанционным включением выключателя бывает успешной лишь в РУ стационарного исполнения и неуспешной в КРУ и КРУН. Более того, повторная подача напряжения на шины КРУ без их осмотра часто сопровождается развитием аварии с повреждением дугой большого числа ячеек. Поэтому подачу напряжения рекомендуется производить лишь после осмотра оборудования, обнаружения и отделения места повреждения. При осмотре обращается внимание на положение указателей срабатывания защит присоединений, так как причиной отключения трансформатора мог быть отказ в отключении выключателя одного из присоединений при КЗ на нем. Поврежденное оборудование выводится из схемы, после чего трансформатор включается в работу.

Отключение трансформатора защитами от внутренних повреждений. Повреждения внутри трансформатора, как правило, носят устойчивый характер, при этом могут реагировать все его защиты от внутренних повреждений (токовая отсечка, дифференциальная и газовая защиты). Подавать напряжение на трансформатор без его осмотра в этом случае нельзя, так как это может привести к увеличению уже имеющегося повреждения. Следует осмотреть все оборудование присоединения трансформатора, отобрать пробу газа из газового реле для анализа, выявить и устранить повреждение и причину, приведшую к аварии.

Подача напряжения на шины, оставшиеся без напряжения, обычно осуществляется автоматически действием АВР резервного источника питания, а при отказе АВР - персоналом вручную без предварительного осмотра оборудования РУ.

Автоматическое отключение трансформатора может произойти также в результате действия всего лишь одной защиты от внутренних повреждений, например дифференциальной или даже газовой (в эксплуатации отмечены случаи ложного срабатывания газовой защиты при сквозных КЗ). Часто это связано не с повреждением внутри трансформатора, а с нарушением внешней изоляции и возникновением КЗ в зоне действия дифференциальной защиты. Такие нарушения изоляции, как правило, нестойки и самоустраняются при отключении трансформатора.

Отключившийся действием одной защиты от внутренних повреждений трансформатор и относящееся к нему оборудование тщательно осматриваются персоналом, проверяется, заполнено ли маслом газовое реле, и в случае отсутствия явных признаков повреждения трансформатор и оборудование включаются в работу. При обнаружении каких-либо неисправностей или повреждений принимаются меры по их устранению, после чего трансформатор включается в работу. На время осмотра отключившегося трансформатора электроснабжение потребителей обеспечивается от резервного источника питания.

11.5

Действия персонала при автоматическом отключении сборных шин

Сборные шины подстанций могут лишиться напряжения при:

- КЗ на линиях, на оборудовании шин (трансформаторах напряжения, вентильных разрядниках, шинных разъединителях), на участках соединительных проводов от шин до выключателей, а также на выключателях;

- КЗ на любом присоединении, отходящем от шин, и отказе в действии его выключателя или защиты;

- отказе или неправильной работе защиты шин или устройства резервирования при отказе выключателей;

- аварии в энергосистеме.

На подстанциях 110 кВ и выше, где требуется мгновенное отключение КЗ, для защиты сборных шин и их оборудования применяются дифференциальные токовые защиты (см. §7.8). Когда чувствительность и надежность простых дифференциальных защит шин оказываются недостаточными, используются дифференциальные защиты на выпрямленном токе с торможением или дифференциально-фазные защиты. Перечисленные виды защиты шин обеспечивают достаточное быстродействие и селективность отключения КЗ на шинах при всех возможных в эксплуатации схемах первичных соединений.

Сборные шины РУ 6 и 10 кВ с отходящими реактированными линиями и несколькими источниками питания защищаются дифференциальной токовой защитой, выполняемой по неполной схеме, при которой токовые реле защиты включаются на сумму токов источников питания (а также секционных и шиносоединительных выключателей) и не подключаются к трансформаторам тока реактированных линий. При таком включении защита шин отстраивается от токов КЗ, если точка КЗ находится за реактором любой отходящей линии.

Для защиты шин РУ 6 и 10 кВ применяются также токовые отсечки и дистанционные защиты, устанавливаемые на стороне 6 и 10 кВ трансформаторов, питающих шины. Дня резервирования при отказах в отключении выключателей применяются специальные устройства УРОВ (см. §7.10).

Для резервирования при отказах в действии защит электрические цепи защищаются по меньшей мере двумя защитами: основной и резервной, взаимно резервирующими друг друга при КЗ на защищаемой цепи и отказе одной из них. Резервные защиты действуют в зоне действия основной защиты электрической цепи и в прилегающих зонах присоединений, отходящих от сборных шин. Рассмотрим действия персонала при КЗ и срабатывании упомянутых устройств релейной защиты и автоматики.

Отключение сборных шин действием ДЗШ. В случае КЗ на шинах и отключении выключателей этой системы шин возможно нарушение электроснабжения потребителей. Основным методом ликвидации такой аварии является подача напряжения на шины действием автоматического устройства АПВ шин (см. §7.11). При отсутствии АПВ шин или отказе его в действии напряжение на шины подается вручную включением выключателя любого присоединения, находящегося под напряжением. Это действие выполняется персоналом без предварительного осмотра шин и получения распоряжения диспетчера в целях быстрейшего восстановления электроснабжения потребителей по схеме тупикового питания. Однако перед подачей напряжения следует проверить отсутствие в РУ ремонтного и другого персонала, чтобы не подвергать его опасности в момент подачи напряжения.

Если попытка подачи напряжения на шины окажется неуспешной, персонал сообщает о выполненных им операциях диспетчеру и далее действует по его указанию. В подобных случаях, как правило, диспетчером отдается распоряжение об осмотре оборудования, входящего в зону действия ДЗШ. Выявленное осмотром поврежденное оборудование отключают со всех сторон сначала выключателями (если они не отключались), а затем разъединителями, обеспечивая тем самым возможность подачи напряжения на неповрежденную часть электроустановки. Не отключившиеся действием защит выключатели (в том числе и выключатели транзитных связей - линий и трансформаторов) также следует отключать для предотвращения операций с разъединителями поврежденного элемента под током, если в этот момент неожиданно будет подано напряжение по неотключившейся связи.

При восстановлении схемы подстанции включение под нагрузку отключившихся или отключенных вручную транзитных связей выполняется только по распоряжению диспетчера, если на подстанции отсутствует возможность проверки синхронности напряжений или персоналу не дано право самостоятельного включения этих связей.

Если осмотром будет обнаружено такое повреждение, при котором шины не могут быть быстро введены в работу, то для ускорения подачи напряжения потребителям целесообразно проверить отключенное положение (или отключить) выключателей тупиковых линий и трансформаторов, от которых питалась нагрузка, отключить шинные разъединители этих присоединений от поврежденной системы шин и включить шинные разъединители на оставшуюся в работе систему шин, после чего включить эти присоединения в работу. И только потом по распоряжению диспетчера следует заняться переключением на рабочую систему шин транзитных линий и трансформаторов, связывающих сети различных напряжений.

Отключение сборных шин действием УРОВ. При КЗ на присоединении, отходящем от шин, и отказе его выключателя действием УРОВ отключаются шиносоединительный выключатель (если он был включен) и выключатели всех присоединений, продолжающих питать КЗ. Если при этом прекратится электроснабжение потребителей, то действия персонала должны быть направлены на скорейшее выявление и отделение поврежденного присоединения. При отключении всех остальных выключателей данной системы шин неотключившийся обнаруживается по сигнальной лампе индивидуальной сигнализации. На защитах неотключившегося присоединения можно увидеть также выпавшие указатели срабатывания защит. В этой ситуации персоналом должна быть предпринята попытка отключения выключателя со щита управления или с места установки. Если эти действия окажутся безуспешными, следует проверить, отключены ли выключатели других присоединений данной системы шин, затем деблокировать и отключить шинные разъединители присоединения, выключатель которого отказал в отключении. Далее на шины подается напряжение по любой транзитной линии, а в случае отсутствия напряжения на линиях - включением шиносоединительного или секционного выключателя. Электроснабжение потребителей восстанавливается по схеме тупикового питания. Все последующие действия выполняются по распоряжению диспетчера, если персоналу не дано право включения в работу транзитных связей.

Отключение сборных шин при отказе ДЗШ или УРОВ. При КЗ на шинах и отказе в действии ДЗШ КЗ будет отключаться выключателями, установленными на противоположных концах электрических цепей, при этом на линиях придут в действие резервные (дистанционные)²⁸ защиты, а на трансформаторах - резервные максимальные токовые защиты.

Очевидно, что аналогичная аварийная ситуация будет иметь место и при КЗ на любой отходящей от шин подстанции электрической цепи и отказе ее выключателя, когда УРОВ отсутствует или отказало в действии. В обоих случаях персонал должен осмотреть указательные реле устройств релейной защиты и автоматики.

Если анализ работы защит и визуальные признаки повреждения (вспышка, дым, характерный запас в РУ) не дадут никаких результатов, персонал должен сообщить об этом диспетчеру и действовать по его указанию. Если же по результатам анализа работы защит будет установлен отказ выключателя какого-либо присоединения, следует попытаться отключить отказавший в отключении выключатель и доложить диспетчеру.

Нетрудно заметить, что в этих аварийных ситуациях персоналу не дается никаких рекомендаций по, самостоятельным действиям, поскольку развитие аварии выходит за пределы одной подстанции и для ее ликвидации необходимо получение большей информации, чем та, которой располагает персонал подстанции. Что касается восстановления электроснабжения потребителей в случае потери ими напряжения и отказа в действии АВР со стороны НН, то оно должно обеспечиваться вручную от резервного источника или путем переключения питающих нагрузку трансформаторов на другую, оставшуюся в работе систему шин.

Исчезновение напряжения на шинах. При аварии в энергосистеме может исчезнуть напряжение на ряде подстанций. Может случиться и так, что при исчезновении напряжения на подстанции не отключится ни один выключатель и не сработает ни один указатель выходных реле защит, тогда о происшедшем необходимо сообщить диспетчеру и ожидать появления напряжения от энергосистемы. Никакие выключатели, в том числе и выключатели потребительских линий, отключать в данном случае не следует, чтобы не исключать возможности подачи напряжения сразу всем потребителям. При появлении напряжения необходимо проверить нагрузку на транзитных линиях и сообщить диспетчеру.

11.6

Методы и приборы для определения мест повреждений на линиях электропередачи

Для определения мест повреждений на линиях (обрывы проводов, замыкания между проводами, замыкания на землю) существуют приборы и методы, основанные на измерении времени распространения электрических импульсов по проводам линий и на измерении параметров аварийного режима. При первом методе применяются неавтоматические локационные искатели типов ИКЛ-5, Р5-1А и др. Для определения расстояния от шин подстанции до места повреждения на линии локационный искатель подключают с помощью изолирующих штанг поочередно к проводам отключенной и заземленной со всех сторон линии (рис. 11.2). Затем со стороны подстанции, на которой производится проверка, с линии снимают заземление и в линию посылают электрический импульс. В месте повреждения импульс отражается от неоднородности волнового сопротивления и возвращается к началу линии. Трасса прохождения импульса изображена на рис. 11.3. Расстояние до места повреждения может быть подсчитано по формуле:

l=0,5t,

где t - время между моментом посылки импульса и моментом его возвращения;

 - скорость распространения импульса.

Отраженные сигналы наблюдают на экране электронно-лучевой трубки, где по числу масштабных меток определяют расстояние до места повреждения. Примеры характерных повреждений на линиях и их импульсные характеристики показаны на рис. 11.4.

Рис. 11.2. Измерения локационных искателем на воздушной линии:

1 - провод проверяемой линии; 2 - изолирующая штанга; 3 - измерительная шина; 4 - стационарный заземлитель, 5 - защитный разрядник; 6 - защитный конденсатор; 7 - индуктивность; 8 - перекидной рубильник; 9 - локационный искатель.

Заземление фильтра присоединения на рисунке не показано.



Рис. 11.3. Схема прохождения высокочастотного импульса при измерении на линии:

1 - место повреждения; 2 - локационный искатель; 3 - зондирующий импульс; 4 - отражение импульса;

L - общая длина линии; l - расстояние до места повреждения

Так как волновые характеристики воздушных линий зависят от рельефа местности, транспозиции проводов на опорах и других факторов, то во избежание внесения ошибок в результаты проверки рекомендуется иметь предварительно снятые характеристики каждой исправной линии. С этими характеристиками нормального состояния линии сравниваются снятые характеристики аварийного состояния. Точность определения мест повреждений локационными искателями находится в пределах 0,3-0,5% длины линии.

К недостаткам, которые часто встречаются в эксплуатации и мешают точному определению мест повреждений на линиях, относятся:

- дефекты воздушных проводок в открытых РУ (обрывы проводок, непропаянные скрутки);

- повреждения защитных фильтров, которые не были своевременно выявлены из-за нарушения сроков профилактики;

- отсутствие характеристик нормального состояния линий;

- необученность персонала работе с импульсными измерителями.

Все работы с локационными измерителями должны проводиться в строгом соответствии с требованиями ТБ.

Недостатком неавтоматических локационных искателей является непригодность их для определения мест с неустойчивым повреждением на линии. Этот недостаток устраняется при применении автоматических локационных искателей типов Р5-7, УИЗ-1, УИЗ-2 (ЛИДА - локационный искатель дискретного действия, автоматический). В нормальном режиме локационные искатели находятся в режиме ожидания. В момент повреждения на одной из линий, обслуживаемых искате­лем, соответствующие реле защиты выбирают повредившуюся линию и автоматически подключают к ней искатель. Запись результата производится на запоминающем устройстве.

Рис. 11.4. Импульсные характеристики линии электропередачи:

а - изображение на экране при исправной линии; б - при обрыве провода в петле; в - при заземлении провода;

1 - зондирующий импульс; 2 -отражения при транспозиции и при изменении рельефа местности; 3 - конец линии;

4 - обрыв провода; 5 - заземление провода; 6 - провод линии

Широкое распространение в энергосистемах получил второй метод - определение места повреждения по параметрам аварийного режима. Фиксация этих параметров производится фиксирующими приборами (индикаторами), установленными с двух сторон (для линий 110 кВ и выше) или только с одного конца линии (для линий 6-35 кВ), во время возникновения КЗ. К числу таких приборов относятся индикаторы серий ФИП, ФПТ, ФПН, ЛИФП, ФИС.

Индикаторы серий ФИП и ЛИФП имеют две модификации: для измерения тока (модификация А), подключаемые к трансформаторам тока каждой контролируемой линии, и для измерения напряжения (модификация В), подключаемые к шинным трансформаторам напряжения. Показания, снимаемые с блоков отсчета индикаторов серии. ФИП, переводятся в именованные единицы (килоамперы, киловольты) с помощью специальных таблиц. Расстояние в километрах до места повреждения находится затем по этим параметрам на основе расчетных алгоритмов.

Индикаторы ФИП с фильтрами тока и напряжения обратной последовательности получили название ФПТ (модификация А) и ФПН (модификация Н). Использование составляющих обратной последовательности расширило границы применения индикаторов. С их помощью возможно определение мест повреждений при всех видах КЗ, а также на линиях с ответвлениями и линиях, имеющих между собой сложную электромагнитную связь (например, на параллельных линиях с различной взаимоиндукцией по трассе).

Более совершенными в техническом отношении по сравнению с индикаторами серии ФИП являются аналогичные по назначению фиксирующие индикаторы серии ЛИФП. Индикаторы ЛИФП-А и ЛИФП-В основаны на измерении соответственно токов и напряжений нулевой последовательности. Выходные счетчики этих индикаторов проградуированы непосредственно в единицах измеряемой величины. Они позволяют определять места повреждений при однофазных и двухфазных КЗ на землю.

Индикаторы серии ФИС (фиксация сопротивления до места повреждения) подключаются входными блоками к цепям напряжения и тока. Оригинальный блок считывания этих индикаторов позволяет градуировать их в километрах длины проверяемой линии и передавать эту информацию по телеканалам на диспетчерские пункты.

При эксплуатации фиксирующих индикаторов важно, чтобы персонал подстанций быстро и правильно регистрировал и передавал диспетчеру данные замеров. После снятия показаний с фиксирующих индикаторов их необходимо каждый раз возвращать в состояние готовности к последующей работе.

Однофазные замыкания на землю в распределительных сетях 6-10 кВ составляют до 80% всех повреждений. Для отыскания воздушной линии, имеющей замыкание фазы на землю, без ее отключения применяют приборы "Поиск-1", "Волна", "Зонд" (см. также §10.1).

Указанные устройства основаны на измерении составляющих магнитной индукции от высших гармоник, содержащихся в токе замыкания на землю. Их уровень в поврежденной линии всегда выше, чем в неповрежденных линиях; это и служит признаком повреждения на линии.

Для отыскания поврежденной воздушной линии измерения прибором производят под каждой отходящей от подстанции линией, размещая прибор (его антенну) на расстоянии 5-10 м от оси трассы линии. Поврежденной считается линия, на которой при измерении стрелка прибора отклонится на большее число делений.

11.7

Обучение персонала методам ликвидации аварий

Обучение на тренажерах. Тренажеры применяются для обучения персонала правилам выполнения оперативных переключений и методам ликвидации аварий в главных схемах электрических соединений подстанций. Это одно из основных технических средств обучения. При обучении на тренажерах правилам переключений приобретаются и закрепляются знания действующих в энергосистемах инструкций по переключениям и, кроме того, устраняется разрыв между знаниями и оперативными действиями, поскольку персоналу в процессе обучения приходится иметь дело с имитаторами коммутационных аппаратов и различных электрических устройств, подобными элементам реального оборудования.

Особенно эффективно применение тренажеров при обучении методам ликвидации аварий. С помощью тренажеров воспроизводятся (моделируются) различные аварийные ситуации и изучаются методы их устранения, что практически неосуществимо при обучении на действующих подстанциях. При максимальном приближении условий обучения к реальным исключается всякая опасность для персонала в случае ошибочных действий. Персоналу предоставляется возможность многократного повторения режимов КЗ и проводимых при этом операций, пока не будут получены необходимые знания и твердые навыки (т.е. навыки правильных действий) в устранении аварий. И, наконец, сама система обучения с помощью тренажеров носит объективный характер, не зависящий от знаний и опыта наставников при обычных традиционных формах обучения.

Цель обучения на тренажерах состоит в том, чтобы научить решению разнообразных аварийных задач, которые ставит перед оперативным персоналом производственная практика энергосистем. При этом у обучаемых должно формироваться гибкое, профессиональное мышление и полноценное владение деятельностью оператора. На рис. 11.5 показан тренажер, предназначенный для обучения оперативного персонала электрических сетей. Он состоит из щита с мнемосхемой, двух пультов с имитаторами вторичных устройств, небольшой телефонной станции, фотосчитывающего устройства, шкафа управления и блоков питания.

Щит тренажера собран из восьми мозаичных унифицированных секций размером 10001000 мм, смонтированных на общем основании. На поле щита изображена мнемосхема части электрической сети, включающей в себя схемы десяти различных подстанций напряжением 10-220 кВ. Коммутационные аппараты на схемах имитируются ключами, имеющими световую индикацию: грифы ключей светятся ровным светом при включенном положении аппаратов, не светятся при отключенном и светятся мигающим светом при несоответствии положений аналогов аппаратов с положением ключей на мнемосхеме.

Рис. 11.5. Тренажер для обучения оперативного персонала электрических сетей

Пульты имитируют щит управления подстанции и релейный щит. На них размещены тумблеры, кнопки и табло, с помощью которых проверяются режимы работы электрических цепей, воспроизводятся действия, выполняемые с отключающими устройствами релейной защиты, автоматики, цепями напряжения и оперативного тока приводов выключателей, имитируются действия персонала при производстве работ в цепях вторичных соединений, считываются показания фиксирующих индикаторов повреждений, высвечиваются результаты осмотров оборудования при авариях и т.п. При контрольных и проверочных действиях реализуются устройства обратной связи в виде световых табло, имеющих соответствующие надписи. На пульте, расположенном справа от щита, размещены электронные табло, отображающие правильную последовательность оперативных действий при выполнении переключений и ликвидации аварий, ошибочные операции и действия, а также табло счета ошибок - оценочное табло.

Телефонная станция тренажера используется как при участии в процессе обучения диспетчера, руководящего тренировкой по телефону, так и при индивидуальном обучении, когда необходимы обращение к диспетчеру или передача информации в другие инстанции.

Программы заданий по выполнению переключений и ликвидации аварий записаны на перфолентах и контролируются в процессе обучения с помощью фотосчитывающего устройства.

Сущность обучения на тренажере заключается в усвоении обучаемым заранее записанных на перфолентах программ действий, в которых заложена правильная последовательность операций и действий в решении поставленных задач. Практически каждая аварийная ситуация может иметь несколько вариантов ее ликвидации. Программой каждой задачи предусмотрен единственный вариант решения, но этот вариант является оптимальным, исключающим все другие решения. Лишь в необходимых случаях программы содержат возможные комбинации действий с однотипным оборудованием, например с шинными разъединителями присоединений при переводе их с одной системы сборных шин на другую и т.д.

Программы разработаны с учетом практической организации оперативной работы. В них находят отражение все операции и действия, выполняемые персоналом самостоятельно и по распоряжению диспетчера. Последовательность операций, включенных в программы, согласована с требованиями инструкций по ликвидации аварий.

Обучение ликвидации аварий с применением тренажера может быть индивидуальным и групповым под руководством диспетчера (инструктора). В последнем случае группы в составе 8-10 человек набирают из обучаемых примерно одинаковой подготовки и уровня знаний, что способствует повышению их активности и заинтересованности в приобретении знаний и навыков. Учебный процесс разбит на две части - теоретическую и практическую. В теоретической части изучаются содержание учебных задач и методы их решения. Теоретическая часть обучения является достаточно ответственной, поскольку на ее основе в дальнейшем должны будут формироваться умения, навыки и формы поведения персонала в аварийных ситуациях. Но знания превращаются в умения и навыки не сразу, а по мере применения знаний в конкретных ситуациях. Тренажеры как средства практического обучения представляют для этого широкие возможности. Упражняясь на тренажере, обучающиеся пробуют свои силы, ошибаются, наталкиваются на целесообразные действия. Ошибки отбрасываются, а верные решения закрепляются. Так приобретаются профессиональные навыки, так совершенствуются системы правильных действий при ликвидации аварий.

Проведение противоаварийных тренировок. В практике энергосистем противоаварийные тренировки, проводимые с оперативным персоналом, обслуживающим подстанции, являются основной формой обучения методам и приемам предупреждения, локализации и ликвидации аварий в случае их возникновения. Одной из задач противоаварийных тренировок является проверка способности персонала самостоятельно, быстро и четко ориентироваться в аварийных ситуациях и действовать в соответствии с имеющимися инструкциями и указаниями. Заметим, что использование тренажеров при обучении не заменяет, а дополняет систему подготовки персонала путем проведения противоаварийных тренировок.

Каждая аварийная ситуация предъявляет высокие требования к эмоционально-волевым качествам персонала. Во время тренировок вырабатываются и эти качества, так как при нецелесообразных или ошибочных действиях персонал неизбежно подвергается воздействию неблагоприятных эмоциональных реакций, которые он учится преодолевать.

Таким образом, противоаварийные тренировки при всей их условности в какой-то мере воспитывают и развивают у персонала те качества, которые нужны ему при ликвидации подлинных аварий.

В течение года с каждым оперативным работником проводится не менее четырех тренировок. Для этого на предприятиях электрических сетей заранее составляются календарные и тематические планы. Проводятся также и внеочередные тренировки, когда появляется необходимость в более тщательной подготовке персонала, а также при неудовлетворительной ликвидации произошедших аварий.

Темы тренировок обычно выбирают с учетом аварий и неполадок, имевших место с аналогичным оборудованием на данной подстанции или в схемах других подстанций энергосистемы, при этом принимаются к сведению "узкие места", дефекты оборудования и практически возможные ненормальные режимы в работе подстанции. Иногда темы тренировок связывают с сезонными и стихийными явлениями (грозами, гололедом, пожарами и т.д.), угрожающими нормальной работе оборудования, а также с вводом в работу нового, не освоенного еще в эксплуатации оборудования и новых схем. Используются как темы тренировок отдельные указания типовых и местных инструкций по ликвидации аварий.

В зависимости от темы и числа участников тренировки могут быть индивидуальными и групповыми. В них, как правило, принимает участие персонал, свободный от дежурства. Руководителями назначают инженерно-технических работников предприятий, хорошо знающих оперативную работу, а также диспетчеров электросетей и энергосистем.

Тренировки проводятся по специально составленным программам, в каждой из которых указываются исходная схема подстанции, режим ее работы, показания измерительных приборов, работа устройств сигнализации, действие автоматических устройств в период аварии, оптимальный порядок ликвидации аварии и варианты решения тренировочной задачи. Опыт показывает, что успех тренировки зависит от того, насколько хорошо продумана ее программа.

Тренировки, как правило, проводятся на рабочих местах. Однако их участники должны понимать, что они ликвидируют не настоящие, а условные, учебные аварии и что никаких действий с оборудованием производить нельзя. Для предотвращения ошибок действия персонала должны контролироваться на протяжении всей тренировки. Информация об аварии также носит условный характер, и поступает она не с действующих приборов, а с тренировочных плакатов, заранее развешиваемых на щитах управления, панелях релейной защиты и других местах, где развертываются те или иные учебные события.

Перед началом тренировки ее участники подробно инструктируются руководителем. Контролерам указываются места, где они должны находиться, разъясняются их роль и обязанности на отдельных этапах тренировки. Тренирующимся сообщается схема подстанции, режим ее работы и другие сведения. В этот момент руководитель тренировки (сам и через контролеров) сообщает ее участникам внешние признаки аварии, при этом персонал сразу же обращает внимание на развешенные тренировочные плакаты, получает по ним нужную информацию и далее ориентируется по этим плакатам в ходе ликвидации аварии. Большая роль в процессе тренировки принадлежит ее руководителю: он дополняет картину событий, сообщает участникам тренировки все интересующие их сведения, принимает сообщения персонала, ликвидирующего. аварию, передает распоряжения, якобы поступившие от диспетчера, одновременно пристально наблюдает за действиями персонала, фиксирует ошибки и нарушения правил эксплуатации и техники безопасности.

Во время тренировок руководители иногда прибегают к искусственному приему введения помех (частые телефонные звонки и, наоборот, отказы в работе средств связи, настойчивые требования потребителей скорее дать напряжение, отказы в работе блокирующих устройств и т.д.), чтобы тренировки больше напоминали действительные аварийные ситуации. Смысл введения помех состоит в том, чтобы наблюдать поведение тренирующихся в условиях, затрудняющих производственную деятельность, проверять стойкость, сопротивляемость действию помех, что является одним из положительных качеств оперативного персонала.

Тренировки обычно проводятся в достаточно быстром темпе, чтобы воссоздать эффект "дефицита времени" (кажущуюся быстротечность, недостаток времени), что часто испытывается персоналом в реальных условиях.

Заканчиваются тренировки техническими разборами, которые проводят их руководители в присутствии всех участников, при этом подробно рассматриваются все действия персонала: отмечаются правильные оперативные действия и допущенные ошибки, нарушения правил и инструкций, дается персональная оценка действиям каждого работника, намечаются технические мероприятия, выполнение которых считается целесообразным в связи с проведенной тренировкой. При оценке действий персонала принимается во внимание его поведение во время ликвидации учебной аварии (нерешительность, замедленность действий, подверженность действию помех, затрудненность в восприятии информации и т.п. ), так как это качество персонала во многом определяет его организованность, целесообразность и безошибочность действий. Можно утверждать, что тот, кто не склонен к растерянности, обнаруживает быстроту ориентировки, обладает необходимыми знаниями и умеет применять их в условиях тренировки, тот не потеряет присутствия духа в сложной аварийной обстановке.