WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 |

«ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНЫХ БЛОКИРОВОК БЕЗОПАСНОСТИ НА ЭНЕРГООБЪЕКТАХ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1КВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТИ И ЭНЕРГООЭФФЕКТИВНОСТИ ...»

-- [ Страница 1 ] --

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»

На правах рукописи

УСИТВИНА АННА АНДРЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНЫХ БЛОКИРОВОК

БЕЗОПАСНОСТИ НА ЭНЕРГООБЪЕКТАХ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ

1КВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТИ И

ЭНЕРГООЭФФЕКТИВНОСТИ

Специальность 05.09.03 – «Электротехнические комплексы и системы»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель – кандидат технических наук с.н.с. Р.К. Борисов Москва –

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ

БЛОКИРОВКИ ………………………………………………………………… Понятие блокировки, блокируемых объектов ………………………… 1.1. Действующие нормы и правила по системам ОББ …………………..

1.2. 1.3. Системы ОББ, применяемые на объектах энергоснабжения..… Блок логического построения …………………………………………………… 1.4. 1.5. Экспресс-обследование систем блокировок на действующих объектах энергоснабжения ………………………………………………………………………….. Деблокировка систем ОББ ……………………………………………………….

1.6. Выводы по главе ……………………………………………………………………….

1.7.

ГЛАВА 2. ДИАГНОСТИКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И КАЧЕСТВА

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ БЛОКИРОВКИ

БЕЗОПАСНОСТИ …………………………………………………………… 2.1. Методика диагностики систем ОББ при новом запуске и техническом обслуживании блокируемого оборудования …………………………. 2.2. Методика периодической диагностики работоспособности систем ОББ …………………………………………………………………………………………………… Построение логических цепей блокировки ……………………………… 2.3. 2.4. Результаты диагностики работоспособности и качества функционирования систем блокировок на действующих энергообъектах... Выводы по главе ……………………………………………………………………… 2.5.

ГЛАВА 3. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ

БЛОКИРОВКИ БЕЗОПАСНОСТИ …………………………………...…… Надежность технических систем ……………………………………………… 3.1. Расчета надежности ………………………………………………………………….

3.2. Расчет надежности по показателю безотказности …………………… 3.3. Оценка риска ……………………………………………………………………………..





3.4. 3.5. Оценка надежности по показателям контролепригодности и ремонтопригодности …………………………………………………………………………………… Рекомендации по повышению надежности ……………………………… 3.6. Выводы по главе ……………………………………………………………………… 3.7.

ГЛАВА 4. НОВЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ОПЕРАТИВНОЙ БЛОКИРОВКИ БЕЗОПАСНОСТИ ………………….… Рекомендации по оптимизации систем ОББ …………………………..

4.1. Новый способ организации системы ОББ ……………………………… 4.2. 4.3. Рекомендации по установке датчиков напряжения на высоковольтные линии …..…………………………………………………………………………… Выводы по главе ……………………………………………………………………….

4.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 7 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 8 ……………………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ 9 ………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

В электроэнергетике в общей системе повышения надежности и безопасности электроснабжения большое значение уделяется обеспечению эффективного и безопасного функционирования распределительных устройств (РУ) различного класса напряжения. В процессе эксплуатации РУ большая часть технологических нарушений и аварий происходит из-за неправильных действий персонала при производстве им оперативных переключений, что является причиной снижения надежности электроснабжения. Наибольшую опасность представляет оперирование разъединителями и заземляющими ножами (ЗН). Так как конструкция данного оборудования не предусматривает дугогасящих устройств, то ими не допускается оперировать под нагрузкой. Иначе операции с разъединителями приводят не только к авариям, но и несчастным случаям с персоналом, принимавшим участие в переключениях [44,45].

Тем не менее, многолетний опыт эксплуатации энергообъектов показал, что для обеспечения безошибочных действий по переключению в распредустройствах выше 1кВ не достаточно ни указаний в производственных инструкциях, ни предупреждающих плакатов и надписей, ни сигнальных устройств. В связи с этим на всех распределительных устройствах обязательно наличие оперативной блокировки безопасности (ОББ), представляющей собой систему электрооборудования, которая препятствует неправильным действиям персонала при осуществлении им переключений в схемах электрических соединений. Система должна запрещать проведение переключений разъединителя под нагрузкой (при протекании в цепи номинального тока), включение заземляющих ножей при наличии напряжения на заземляемом участке системы шин, а также предотвращать подачу напряжения на заземленные участки цепи [46-48]. Учитывая важность ОББ в обеспечении безопасности и надежности работы оборудования объектов энергоснабжения, эту систему следует рассматривать как самостоятельный комплекс.

В соответствии с требованиями п. 4.2.24 [1] и п. 5.4.10 [2], все распределительные устройства (РУ) должны быть снабжены системой оперативной блокировки безопасности, которая нацелена на обеспечение безопасного оперирования не только разъединителями и заземляющими ножами, но и отделителями, короткозамыкателями, выкатными тележками комплектных распределительных устройств (КРУ). Система блокировки должна быть надежной, простой, полной.





Несмотря на наличие оперативной блокировки, на действующих энергообъектах в последнее время участились случаи возникновения аварийных ситуаций по причинам ошибочных действий оперативного персонала при выполнении им переключений. Это связано с тем, что отдельные элементы и существующие системы ОББ в целом имеют низкое качество функционирования и достаточно часто выходят из строя, а поиск причины неисправности и отказавшего элемента представляет собой продолжительную и трудоемкую процедуру. Вследствие этого, у оперативного персонала формируется отношение к системе оперативной блокировки как к чему-то не работоспособному в принципе, и персонал привыкает не руководствоваться в своей деятельности состоянием системы. Что в свою очередь, рано или поздно приводит к ситуации, когда обоснованный сигнал системы оказывается проигнорирован [49,50]. Тем самым снижается эффективность и безопасность эксплуатации РУ.

В последние годы в области систем оперативной блокировки безопасности был опубликован ряд работ таких авторов, как Крашенинников В.А. [69-71], Орлов Н.С., Фирсов Д.М. [72]. Данные работы посвящены разработкам систем блокировки для новых энергообъектов. Кроме того предлагаются решения по оптимизации существующих систем, но они носят лишь локальный характер. При этом полностью игнорируется вопрос о текущем состоянии систем на распредустройствах.

Снижение эффективности и безопасности функционирования энергообъектов за счет увеличения вероятности возникновения аварий при оперировании разъединителями под нагрузкой и отсутствие объективной энергоснабжения подтверждают актуальность проведенной работы.

Объектами исследования являются электротехнические комплексы электрооборудования оперативной блокировки безопасности, применяемые в межрегиональных и местных системах энергоснабжения.

Предмет исследования: разработка технических решений, позволяющих оптимизировать, повысить надежность и безопасность функционирования отдельных элементов и системы ОББ в целом.

блокировки безопасности на энергообъектах напряжением 6-750кВ, направленного на разработку технических решений по оптимизации, повышению надежности и безопасности функционирования отдельных элементов и системы ОББ в целом для увеличения безопасности и эффективности эксплуатации распредустройств.

Для достижения цели были решены следующие задачи:

1. Анализ систем ОББ, применяемых на энергообъектах.

действующих энергообъектах.

3. Разработка методики диагностики состояния систем ОББ.

4. Проведение, по разработанной методике, диагностики работоспособности энергоснабжения при воздействии на них электромагнитных полей и погодноклиматических условий.

5. Анализ надежности и обеспечение безопасности основных элементов и системы ОББ в целом.

6. Разработка нового электротехнического комплекса ОББ, основанного на надежность и безопасность функционирования отдельных элементов и системы оперативной блокировки в целом.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Предложен алгоритм составления логического построения систем ОББ, с помощью которого собраны цепи логики для всех типов электрических схем РУ объектов энергетики напряжением 6-750кВ, включая схемы, реализованные на отделителях.

2. Разработана новая методика диагностики работоспособности и качества функционирования систем ОББ при проведении приёмо-сдаточных испытаний и периодического контроля в процессе эксплуатации систем, включающая в себя, помимо визуального осмотра и испытаний при переключениях, проверку логического построения и обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС).

3. Впервые предложена методика расчета надежности функционирования отдельных элементов и системы ОББ в целом на основе экспериментальных статистических данных, полученных в результате проведения диагностики систем оперативной блокировки на действующих энергообъектах напряжением 6-750кВ.

4. Разработан новый электротехнический комплекс ОББ для применения на объектах энергоснабжения, позволяющий оптимизировать, повысить надежность, эффективность и безопасность ее функционирования за счет уменьшения протяженности кабельных линий, использования программных терминалов и нового алгоритма эффективного управления системой.

Практическая ценность работы:

1. Разработанная методика диагностики систем ОББ и база схем логического построения использовались для определения работоспособности и качества функционирования оперативной блокировки на более чем 60 действующих энергообъектах и разработки проектов по реконструкции этих систем.

2. Разработанный способ организации и технические решения по оптимизации функционирования и повышению надежности отдельных элементов и системы ОББ в целом используются для создания нового электротехнического комплекса электрооборудования в рамках опытноконструкторских работ НИОКР, в соответствии с приказом Минобразования №218, проводимых НИУ «МЭИ».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

энергетики.

2. Результаты экспресс-обследования систем ОББ на действующих энергообъектах.

3. Разработанная методика диагностики систем ОББ.

4. Алгоритм составления цепей логического построения.

функционирования систем ОББ на типовых объектах энергоснабжения по разработанной методике.

6. Расчет надежности основных элементов и системы ОББ в целом.

7. Рекомендации по оптимизации существующих систем ОББ, в том числе новый электротехнический комплекс ОББ, основанный на реализации технических решений, оптимизирующих и повышающих надежность и безопасность функционирования отдельных элементов и системы ОББ в целом.

Внедрение результатов работы. Разработанная методика диагностики ОББ применена на ряде энергообъектов г. Москвы и МО. Разработанный алгоритм построения логических схем использовался при выполнении проектов по реконструкции систем ОББ.

диссертационной работы представлялись: на Международной научнопрактической конференции «Технические науки: теоретические и прикладные аспекты» (г. Уфа, 2014), на XXIV Международной заочной научно-практической конференции «Научная дискуссия: вопросы технических наук» (г. Москва, 2014), на технических советах в НПО «Наука», в НИУ «МЭИ» и ООО «НПФ ЭЛНАП».

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ

БЛОКИРОВКИ

1.1. Понятие блокировки, блокируемых объектов В соответствии с [3, п.54] блокировка электротехнического устройства (изделия) представляет собой часть электротехнического устройства (изделия), предназначенная для предотвращения или ограничения выполнения операций одними частями изделия при определенных состояниях или положения других частей изделия в целях предупреждения возникновения в нем недопустимых состояний или исключения доступа к его частям, находящимся под напряжением.

Наиболее распространенный вид блокировки – оперативная блокировка безопасности, которая представляет собой систему электрооборудовая, препятствующую неправильным действиям персонала при осуществлении им короткозамыкателями, выкатными тележками КРУ и заземляющими ножами.

Учитывая важность ОББ в обеспечении безопасности и надежности работы оборудования энергообъектов, в данной работе система рассматривается как самостоятельный комплекс. В соответствии с требованиями [1] и [2], такими системами должны быть снабжены все распределительные устройства напряжением 6-750кВ (разъединители блокируются с соответствующими выключателями, а заземляющие ножи – со своими разъединителями).

Необходимость в таких системах обусловлена тем, что конструкция разъединителей не предусматривает дугогасящих устройств, и, поэтому, ими не коммутируемой цепи. При переключениях под нагрузкой неизбежно возникает дуга, которая может привести к разрушению разъединителя.

предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока, отключенном положении изоляционный промежуток [51].

Разъединители используются при переключениях в схемах электрических присоединений с одной системы шин на другую (оперативные разъединители), а также служат для создания видимого разрыва, отделяющего выводимое в ремонт оборудование от токоведущих частей, находящихся под напряжением, с целью обеспечения безопасного производства работ (ремонтные разъединители) [52,53].

разъединителями небольшие токи, которые значительно меньше номинальных, т.е. допускается включение и отключение:

нейтралей силовых трансформаторов 110-220 кВ;

заземляющих дугогасящих реакторов 6-35 кВ при отсутствии в сети замыкания на землю;

намагничивающего тока силовых трансформаторов 6-500 кВ;

зарядного тока и тока замыкания на землю воздушных и кабельных линий электропередачи;

зарядного тока систем шин, а также зарядного тока присоединений с соблюдением требований нормативных документов.

предусматриваться заземляющие ножи, устанавливаемые с одной или с двух Соответственно, участки линии могут заземляться с одной или с двух сторон [51,54,55].

Оперирование разъединителями (включение и отключение), как и другими коммутационными аппаратами (КА), осуществляется специальными механизмами электродвигательные и пневматические приводы. Разъединители для внутренней установки на напряжение 6-10кВ, рассчитанные на небольшие номинальные токи, могут не иметь привода. Включение и отключение каждого полюса такого разъединителя производится с помощью изолирующей штанги [54,56].

Контроль оперативного положения разъединителей осуществляется с помощью контактов вспомогательных цепей, которые обычно встраиваются в привод и переключаются одновременно с выполнением операций включения и отключения.

трансформаторных присоединениях со стороны высокого напряжения применяются отделители (ОД) и короткозамыкатели (КЗ).

Отделители по конструкции токоведущих частей не отличаются от разъединителей, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон.

Отделитель предназначен для быстрого автоматического отключения (отсоединения) поврежденного участка электрической цепи в бестоковую паузу при подаче на него соответствующего сигнала. Бестоковая пауза создается выключателем, который срабатывает либо от устройств релейной защиты, либо от короткозамыкателя. Допускается отключать отделителями ток намагничивания (холостого хода) трансформатора. Отключать отделителем ток короткого замыкания, возникающий при срабатывании короткозамыкателя, не допускается. В схемах управления ОД и КЗ используется блокировка, которая запрещает отключение отделителя, если через измерительные трансформаторы тока, установленные в цепи короткозамыкателя проходит ток [51,54].

Назначение короткозамыкателей состоит в том, чтобы при внутренних повреждениях силовых трансформаторов создавать искусственные короткие замыкания на питающих линиях, которые отключаются выключателями. После снятия напряжения с питающей линии поврежденный трансформатор отсоединяется отключением отделителя, а линия снова вводится в работу автоматическим повторным включением. Кроме того короткозамыкатели в распределительных устройствах применяются для заземления нейтралей силовых трансформаторов [51,54].

1.2. Действующие нормы и правила по системам ОББ Основным нормативным документом относительно систем оперативной блокировки является РД 34.35.512 «Инструкция по эксплуатации оперативных блокировок безопасности в распределительных устройствах высокого напряжения» [4]. В [4] указаны требования, предъявляемые к системам ОББ, принципы их выполнения, объёмы работ по проверке работоспособности систем перед их вводом в эксплуатацию, при плановой проверке или ремонте.

В документе наиболее подробно рассмотрены (на момент его составления) основные виды блокировок: механическая (замковая) и электромагнитная.

Главные принципы, в соответствии с которыми строятся системы оперативной блокировки, заключаются в том, что они должны исключать:

оперирование разъединителями под нагрузкой;

включение заземляющего ножа на участке цепи, не отделенном разъединителем от участков, находящихся под напряжением;

возможность подачи напряжения на заземленный участок цепи выключателем или разъединителем (со всех сторон, откуда может быть организованы видимые разрывы силовых цепей).

Основные требования, предъявляемые к ОББ, представлены ниже 1. Полнота исполнения.

Система блокировки должна предусматривать блокирование всех неправильных операций, которые могут быть произведены разъединителями, разрешать проведение всех возможных вариантов переключений, определяемых первичной схемой включения оборудования, и блокировать всё необходимое оборудование.

осуществляться дистанционно (со щита управления, шкафа вторичной коммутации), непосредственно со шкафа привода или вручную (при потере собственных нужд). Блокировку следует выполнять таким образом, чтобы обеспечить блокирование привода при любом из способов оперирования им.

Помимо этого необходимо исключить возможность одновременного управления приводом разными способами.

2. Простота исполнения.

Блокировка должна иметь достаточно простое конструктивное исполнение с минимально возможным количеством элементов.

3. Удобство и надежность эксплуатации.

Операции с блокирующими устройствами не должны требовать большой физической нагрузки и значительных затрат времени по сравнению с операциями по переключению силового оборудования, что особенно важно при большом количестве присоединений.

Система блокировки должна состоять из надежных элементов, мало работоспособность в течение длительного времени и быть ремонтопригодной.

Блокировочная аппаратура должна быть доступна для осмотра при наличии напряжения на блокируемом оборудовании.

При возникновении различных неисправностей в системе, она не должна самопроизвольно деблокироваться, т.е. позволять производить операции с коммутационными аппаратами.

4. Реализация по единой (общей) схеме.

На всей территории энергообъекта (на всех распределительных устройствах) должна быть выполнена единая система блокировки с использованием однотипных элементов. Применение других систем блокировки допускается в качестве дополняющих и упрощающих основную систему (например, использование механической блокировки между главными и заземляющими ножами разъединителя в дополнение к основной электромагнитной блокировке).

5. Отсутствие блокирования приводов высоковольтных выключателей.

Блокировка не должна препятствовать включению и отключению высоковольтных выключателей, т.е. не должна включать в себя устройства, блокирующие приводы высоковольтных выключателей.

Помимо [4] существует ряд нормативных документов, в которых отмечаются требования к различным элементам систем блокировки:

ГОСТ Р 52726-2007 «Разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1кВ и приводы к ним» [5] – приведён перечень испытаний блокировочных устройств при их проверке;

ГОСТ 12.2.007.3 «ССБТ. Электротехнические устройства на напряжения свыше 1000 В. Требования безопасности» [6] – предъявлены требования к разъединителям при монтаже на них блок-замков, требования к коммутационным устройствам, сигнализирующим о положении разъединителя;

ГОСТ 12.2.007.4 «ССБТ. Шкафы комплектных распределительных устройств и комплектных трансформаторных подстанций, камеры сборные одностороннего обслуживания, ячейки герметизированных элегазовых распределительных устройств» [7] – предъявлены требования к системам блокировки и их организации в комплектных и элегазовых распределительных устройствах;

электроустановках» [8] и СО 153-34.03.150-2003 «Межотраслевые правила по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок» [9] – приведена необходимая последовательность переключений в распределительных устройствах с различными схемами первичного включения оборудования, в соответствии с которыми строится логическая часть систем блокировки (см. п.п. 1.4), общие положения о переключениях, определены действия персонала с оперативной блокировкой (выполненной как в полном, так и не полном объеме) при переключениях, даны руководства для случая не разрешения блокировкой проведения операций;

ТП 407-03-419.87 «Схемы оперативной блокировки разъединителей подстанций 110-220кВ» [10,11] (два альбома, составленные в соответствии с пунктами 9.1 и 9.2 «Сборника директивных материалов по эксплуатации энергосистем» [12]) – представлены проектные решения по построению логической части систем блокировки на стороне высшего напряжения трансформаторов/ автотрансформаторов для схем первичного включения оборудования с применением отделителей и короткозамыкателей (без выключателей);

«Порядок организации оперативной блокировки на подстанциях нового поколения» (ОАО «ФСК ЕЭС») [13] – предъявлены требования к типам применяемых систем блокировки и их конструктивному исполнению на энергообъектах нового поколения.

СТО 56947007-29.240.10.028-2009 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35кВ (НТП ПС)» [14] – приведены общие положения об оперативных блокировках на объектах энергетики нового поколения.

Ни в одном из документов не отражены требования к проведению периодической диагностики ОББ, учитывающие требования по ЭМС.

Рекомендуемые логические схемы не охватывают весь диапазон применяемых схем первичных цепей. Поэтому необходим один нормативный документ, в котором были бы рассмотрены все вопросы, связанные с проектированием и эксплуатацией систем оперативной блокировки.

1.3. Системы ОББ, применяемые на объектах энергоснабжения На действующих энергообъектах наибольшее распространение получили механическая замковая, электрическая, электромагнитная блокировки (в качестве основных систем) и механическая блокировка непосредственного действия (для дополнения и упрощения основной системы).

Каждый комплекс ОББ может быть представлен совокупностью таких элементов, как блок логического построения (блок логики), блок-замок и блокируемый объект (рис. 1.1).

Блокируемыми объектами являются разъединители, отделители, короткозамыкатели, выкатные тележки КРУ и заземляющие ножи.

Блок-замок представляет собой устройство, которое устанавливается на ручном приводе оборудования (механическая замковая, электромагнитная, программная блокировки) или является частью цепи управления двигательным приводом (электромеханическая, электрическая и программная блокировки).

Рисунок 1.1. Структурная схема системы блокировки Посредством блока логического построения системы задается требуемый порядок переключений, при выполнении которого соответствующий ключ отпирает блок-замок необходимого оборудования – даётся разрешение на проведение операции. В случае нарушения последовательности переключений, блок-замок не открывается – даётся запрет на проведение операции.

Рассмотрим более подробно применяемые системы оперативной блокировки.

Механическая блокировка непосредственного действия [46-48] Имеет множество форм реализации, определяемых общей конструкцией распредустройства, взаимного расположения оборудования, типа приводов и др. Сущность системы заключается в особом расположении рычагов управления оборудованием, при котором рукоятка привода одного оборудования блокирует рукоятку привода другого оборудования. Например, при включенном положении выключателя отсутствует возможность в проведении операций по переключению соответствующего разъединителя как при включенном, так и при отключенном положении последнего (рис. 1.2.а).

Перевод выключателя в отключенное состояние высвобождает рукоятку управления приводом разъединителя (рис. 1.2.б). Аналогично выполняется блокировка между главными и заземляющими ножами разъединителя (рис.

1.2.в): может быть реализована в приводе разъединителя, непосредственно в конструкции самого разъединителя и в механизме передачи между ними (выполняется заводами-изготовителями в комплекте с разъединителями) [56].

выключателем Рисунок 1.2. Механическая блокировка непосредственного действия а) между выключателем и разъединителем (включенное положение выключателя); б) между выключателем и разъединителем (отключенное положение выключателя); в) между главными и заземляющими ножами http://www.avkenergo.ru/avktech/techop/element14144.php [80]) Увеличение размеров распределительных устройств, в том числе увеличение расстояния между оборудованием, привело к усложнению систем механической блокировки. В связи с этим данная система перестала использоваться в качестве основной и применяется только локально:

блокировка главных и заземляющих ножей разъединителей, блокировка ячеек КРУ (в пределах одной ячейки). Система, выполненная в комплектных распределительных устройствах ([7,57,81,82]), полностью предотвращает ошибочные операции по переключению оборудования ячейки, в пределах которой она установлена. Известны случаи, когда система была деблокирована путем приложения к ней большого усилия: закатывались и выкатывались тележки с выключателями, находящимися под нагрузкой или закатывались тележки в рабочее положение при включенных заземляющих ножах [54].

Поэтому рекомендуется использовать дополнительную (дублирующую) систему блокировки.

Механическая замковая блокировка [4,46-48] Реализуется посредством установки на блокируемом оборудовании механических блок-замков (рис. 1.3.а), отпирание которых производится в определенном (наперед заданном) порядке в соответствии с инструкциями по переключению. Блок-замки устанавливаются на приводе выключателя (блокируется в выключенном состоянии) и на приводах разъединителей (блокируются во включенном и отключенном состоянии). Требуемая последовательность переключений обеспечивается путем обмена ключей в замках (рис. 1.3.б). При включенном положении выключателя ключ находится в замке на его приводе и может быть извлечен из него только после отключения данного выключателя. Далее ключом открываются замки соответствующих разъединителей и производятся операции с ними (ключ не отпирает замки разъединителей, относящихся к другим выключателям). Включение присоединения производится в обратном порядке.

Электромеханическая блокировка (блокировка Гинодмана) [46,48].

Реализована на том же принципе, что и механическая замковая блокировка.

Отличие заключается в том, что замок выключателя устанавливается не на его приводе, а на щите управления (рис. 1.4 а), т.е. управление выключателем осуществляется дистанционно. Тем самым блок-замок и цепи управления выключателем связаны электрически: при отключении выключателя, на обмотку электромагнита блок-замка подается напряжение, сердечник втягивается, и ключ может быть высвобожден (рис. 1.4 б, в). Дальнейший обмен ключами производится аналогично механической замковой блокировке.

Рисунок 1.3. Механическая замковая блокировка а) механический блок-замок, б) схема обмена ключей (Источник:

http://www.spbet.narod.ru/studies/oborud2.htm [83]) В распределительных устройствах с двойной системой шин вводится дополнительный элемент – обменная рейка или обойма, на которой хранятся ключи от шинных разъединителей и заземляющих ножей шин, представляющие собой универсальные ключи, подходящие к определенной группе оборудования.

Механическая замковая и электромеханическая системы блокировки гарантированно обеспечивают требуемый порядок переключений, не требуют прокладки большого количества кабельных линий. Тем не менее, можно отметить малую надежность конструкции замков, значительную длительность проведения одной операции, ограничение количества заземляющих ножей, так как их наличие приводит к усложнению системы и необходимости установки нескольких блок-замков на одном приводе. По этим причинам блокировка Гинодмана применима в распределительных устройствах с малым количеством присоединений. Данный тип системы блокировки нашёл ограниченное применение, а на строящихся и недавно введённых в эксплуатацию объектах его использование недопустимо.

Рисунок 1.4. Электромеханическая замковая блокировка а) блок-замок на щите управления выключателем, б) включенное положение выключателя, в) отключенное положение выключателя В [69-71,84] предлагается усовершенствованная блокировка Гинодмана с замковыми блоками (рис. 1.5), которая по своим показателям надежности и удобстве в эксплуатации значительно превосходит механическую замковую и электромеханическую блокировки.

расположенных внутри него планок и установленных на нём замков.

Вертикальные (верхнего уровня) планки 2 отображают присоединение линий, выключателей, трансформаторов; горизонтальные (нижнего уровня) планки отображают системы, секции шин, перемычки. Планки передвигаются соединёнными с ними замками 4, установленными на боковых стенках замкового блока (ЗБ) и отображающими состояние заземляющих ножей. На лицевой панели ЗБ, над пересечениями планок расположены замки 5, повторяющие расположение разъединителей в схеме распределительного устройства – на соединении основных элементов схемы: секций, выключателей и др. Замки 5 отображают оперативное состояние разъединителей. При повороте ключей шторки замков выдвигаются и могут попадать в отверстия нижних планок, блокируя возможность перемещения планок. Наличие ключа в замке заземляющего ножа или разъединителя ЗБ однозначно указывает на отключённое положение отображаемого аппарата [70].

Рисунок 1.5 Усовершенствованная блокировка Гинодмана с замковыми блоками (Источник: Электрические станции, 2008, №7 [70], С. 65) а) принципиальная схема ПС 110/10кВ; б) схема расположения планок и Применение данной системы предусматривается только на энергообъектах напряжением 35-220кВ. Реализация таких систем затруднена в цепях с ОД и КЗ, в схемах с двумя системами шин, при использовании устройств плавки гололеда, мостиков и перемычек без выключателей, совмещенных обходных и шиносоединительных выключателей.

Электрическая блокировка [46,48].

Применяется в распредустройствах с электродвигательными приводами разъединителей и выключателей. Принцип действия этой блокировки заключается в том, что в цепи управления приводом разъединителя имеется контакт положения выключателя, т.е. при включенном положении выключателя цепь управления приводом разъединителя разомкнута, при отключении выключателя контакт замыкается и в цепь подается напряжение (рис. 1.6 а). Если допустимо оперирование разъединителем, то в катушке появляется напряжение, магнитный сердечник 2 втягивается в катушку и замыкает цепь управления приводом разъединителя.

а) блок-замок; б) блокировка ручного привода отсутствует (Источник: Каталог Hapam Poland «Электрические приводы…» [85], С.0);

в) блокировка ручного управления выполнена (Источник: Каталог ЗАО "ЗЭТО" Так как кроме выключателя также учитывается положение еще ряда оборудования (соответствующих заземляющих ножей, других разъединителей), то контакт в цепи управления приводом замыкается только в том случае, когда замкнуты контакты всего требуемого оборудования (обеспечено их необходимое положение). Электрическая блокировка выполняет поставленные перед ней задачи только при дистанционном и местном управлении приводом. При переходе на ручное управление система не препятствует ошибочным действиям (рис. 1.6 б), поэтому требуется установка дополнительной системы блокировки (рис. 1.6 в). Широкое применение электрическая блокировка разъединителей нашла на открытых распределительных устройствах (ОРУ) 220-750 кВ, где обычно выключатели и разъединители имеют только электрические приводы.

Электромагнитная блокировка (ЭМБ) [4,46-48].

На сегодняшний день является наиболее распространенной. На приводах разъединителей устанавливаются электромагнитные замки, к которым через блок логики подается напряжение. Первоначально конструкция замков была выполнена таким образом, чтобы их открытие производилось автоматически при разрешении оперирования оборудованием, на котором он установлен: на катушку блок-замка подается напряжение, и шток, фиксирующий привод, втягивается. Но, в таком случае, замок выполнялся достаточно больших размеров (для преодоления сердечником/штоком сопротивления воздуха), поэтому от такой конструкции отказались. Впоследствии стали применяться замки, основными частями которых являются стержень/шток, фиксирующий привод разъединителя в отключенном и включенном положении, и контакты, к которым подается напряжение в случае разрешения оперирования оборудованием (рис. 1.7 а). Открытие замка производится с помощью переносного электромагнитного ключа, представляющего собой катушку (рис.

1.7 б). При наличии напряжения на контактах замках, на катушку подается напряжение, создаваемое поле намагничивает сердечник, который притягивает к себе шток замка, после чего последний может быть открыт.

Рисунок 1.7. Элементы электромагнитной блокировки (Источник: Костромин А.И. «Блокировка разъединителей…», 1959 [46], С. 21) а) электромагнитный блок-замок; б) электромагнитный ключ.

Возможность оперирования тем или иным оборудованием определяется последовательным соединением посредством кабельных линий нормально замкнутых и/или нормально разомкнутых блок-контактов необходимого коммутационного оборудования. Если операции с коммутационными аппаратами выполняются в правильной последовательности (замыкаются все контакты), к замку подается напряжение. Оборудование, положение которого необходимо для определения возможности оперирования определенным разъединителем или ЗН, обуславливается первичной схемой включения, в соответствии с главными принципами построения системы блокировки.

Аналогично цепи логики собираются для электрической блокировки.

Электропитание цепей оперативной блокировки, как правило, осуществляется от сети собственных нужд (ССН) [15] переменного тока напряжением 220В через выпрямительные устройства (блоки питания типа БПН) (рис. 1.8 а). На случай пропадания напряжения на одной из секций щита собственных нужд на вводе БПН установлена система автоматического ввода резерва (АВР). Полная потеря системы собственных нужд приводит к прекращению функционирования всей системы ОББ.

Рисунок 1.8. Различные схемы питания цепей электромагнитной блокировки (Лабок О.П. «Управление разъединителями…», 1978 [48], С. 62-63) а) питание от системы собственных нужд; б) питание от аккумуляторной На некоторых энергообъектах, в основном введённых в эксплуатацию в 50-60-х годах прошлого века, питание цепей оперативной блокировки осуществляется от аккумуляторной батареи (АБ), входящей в систему оперативного постоянного тока (СОПТ) (рис. 1.8 б). Питание цепей блокировки от АБ является крайне нежелательным, что объясняется частым появлением «земли» в проложенных по ОРУ кабельных линиях, длина которых составляет десятки километров. Организация питания системы ОББ от общей для всего энергообъекта аккумуляторной батареи не является столь критичной при использовании радиальной схемы («разомкнутой кольцевой схемы»). В случае появления «земли» на одной из распределительных линий допустимо её отключение и вывод из работы для поиска «земли» и ремонта при сохранении работоспособности остальных потребителей СОПТ.

Цепи питания блокировок целесообразно держать постоянно под напряжением, чтобы непрерывно контролировать состояние их изоляции.

Электромагнитная блокировка является универсальной (подходит для распредустройств любой конструкции, любого количества присоединений и любой схемы первичного соединения) и простой в применении. В тоже время система состоит из большого количества элементов: требует установки на каждом оборудовании блок-контактов и прокладки большого количества кабельных линий. Тем самым, наличие многочисленных связей внутри ячейки, пересылок и транзитов между ячейками, большого количества используемых контактов не позволяет обеспечить требуемую степень надежности функционирования системы. Для уменьшения количества прокладываемых кабелей используют реле повторители [73], но для организации высокого качества работы они требуют обеспечения определенных параметров микроклимата, что зачастую не выполняется на открытых распределительных энергоснабжения нового поколения электромагнитная блокировка имеет ограниченное применение и используется, в основном, в качестве резервной.

Программная блокировка [13,72,87-92] В последнее время на энергообъектах нового поколения начала микропроцессорных (МП) устройств. Основным элементом программной блокировки является блок логики, представляющий собой программу, которая разрабатывается для каждой конкретной подстанции, в соответствии с её первичной схемой коммутации, и загружается в терминал (например, «СириусОБ» [93], или «ШЭ 2608» [94]). В терминал приходят сигналы о положении разъединителей, заземляющих ножей и выключателей, производится обработка сигналов по заданному алгоритму, и на выходе терминала формируется сигнал о разрешении или запрете проведения определенной операции. В случае разрешения к замку соответствующего разъединителя подается напряжение.

Программная блокировка осуществляет непрерывный самоконтроль, результаты которого записываются и сводятся в таблицы. Также достоинством системы является снижение количества необходимых компонентов и прокладываемых кабельных линий. Но, в случае сбоя в применяемых самопроизвольный сигнал на операцию с каким-либо оборудованием. И из-за отсутствия блокировочных устройств на приводе разъединителя, последний может совершить замыкание или размыкание главных или заземляющих ножей без ведома оператора, что имело место быть на действующих объектах энергетики. Вследствие этого, зачастую программная блокировка резервируются с помощью электромагнитной блокировкой, которая также позволяет блокировать оборудование при переходе на ручное управление.

Ведутся разработки различных исполнений программной блокировки, каждая из которых состоит из нескольких уровней, один – на щите управления (блок логики, самодиагностика), другой – непосредственно на распредустройстве (информация о состоянии блок-контактов и передача разрешающего сигнала на оперирование). Отличие заключается в реализации данных уровней и связи между ними.

Среди используемых в настоящее время на энергообъектах программных блокировок следует выделить следующие:

программно-технический комплекс «Лиана-М» (ООО «Эллиот») (П.1, а);

оперативная блокировка на базе КП «Исеть» (ООО «ИТК Интерфейс») (П.1, б);

программно-технический комплекс управления блокировкой разъединителей ПС-110/35/6кВ «КНС-3А» (П.1, в).

В основе «КНС-3А» лежит система программируемой блокировки и телемеханики, выполненной на базе контроллеров и модулей ввода\вывода производства ICP DAS (Тайвань) и программного обеспечения «ТМИУС КП»

разработки компании ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика» [74, 90-92].

В основном, применение программной блокировки целесообразно при введении в эксплуатацию новых энергообъектов, а также при полной реконструкции действующих объектов энергоснабжения.

Таким образом, оперативные блокировки безопасности представлены различными комплексами, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки, в соответствии с которыми получил ограниченное или масштабное применение в распределительных устройствах электрических станций и подстанций.

1.4. Блок логического построения Важным элементом любой системы блокировки является блок логики, который определяет порядок переключений: дает разрешение или запрет на соответствующие операции. Блок логики может быть реализован различными способами. Требуемый порядок переключений может обеспечиваться:

порядком освобождения рычагов управления оборудованием. При этом непосредственного действия);

порядком освобождения ключей, которые подходят для отпирания замков только на определенном оборудовании. В этом случае замок также устанавливается на приводе выключателя (механическая замковая блокировка) или на щите управления выключателем и связывается электрически с цепью его управления (электромеханическая блокировка);

посредством логических цепей, включающих в себя блок-контакты необходимого оборудования (для каждого отдельного оборудования набор этих контактов индивидуален). Цепи логики либо собираются в клеммных шкафах (электромагнитная и электрическая блокировки), либо реализуются в терминалах (программная блокировка). Через логические цепи подается напряжение к блок-замкам.

Блок логики составляется в соответствии с требованиями [4] и не должен препятствовать стандартным переключениям в той или иной схеме, согласно [8].

Ниже приведены некоторые принципы построения цепей логики [4,10,11,48].

1. Включить любой разъединитель можно только при отключенных собственных заземляющих ножах, а включить заземляющие ножи – только при отключенном разъединителе. Данное условие, в основном, реализуется с помощью механической блокировки.

2. Во всех схемах блокировки следует учитывать, что при отключении выключателя нельзя гарантировать разрыв цепи, поскольку выключатель может быть случайно включен. Особенно это условие относится к наложению заземляющих ножей. Чтобы исключить случайную подачу напряжения на заземленный участок цепи, должны быть обеспечены видимые разрывы цепи со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.

3. Блокировка должна выполняться таким образом, чтобы включение заземляющих ножей могло производиться только после того, как заземленный участок будет отключен со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.

Соответственно, разъединитель может быть включен только после того, как со всех сторон, относительного него, будут отключены заземляющие ножи, чтобы исключить подачу напряжения на заземленный участок цепи (исключение см. п.6).

4. Операции с разъединителями могут производиться только при отключенном положении соответствующего выключателя, за исключением некоторых случаев (см. п.п.8, 9).

5. Для операции с линейным разъединителем линии достаточным условием является отключенное положение выключателя и заземляющих ножей по обе его стороны. При этом если схема выполнена с двумя выключателями на присоединение, то для переключения линейного разъединителя должно быть обеспечено отключенное положение обеих выключателей.

6. Блокировка, исключающая возможность подачи на включенный заземляющий нож напряжения с противоположной стороны линии, не выполняется из-за её сложности. Достаточной является блокировка заземляющего ножа только с линейным разъединителем на данном конце линии. В связи с этим привод заземляющего ножа линейного разъединителя в сторону линии должен быть заперт на висячий замок, а ключ храниться на щите управления.

оперировать, если отключен выключатель, разъединитель и его заземляющий нож с другой системы шин данного присоединения, а также заземляющий нож с другой стороны выключателя.

выключателем» также допускается оперировать шинным разъединителем, если включены шиносоединительный выключатель и оба его разъединителя, а также разъединитель другой системы шин данного присоединения.

9. При отсутствии шиносоединительного выключателя, вместо него используется развилка шинных разъединителей одного из присоединений, которое принимается за базисное. В таком случае операции с шинными разъединителями можно проводить при включенных двух шинных разъединителях базисного присоединения и включенном разъединителе другой системы шин этого же присоединения. Операции с любым из шинных разъединителей базисного присоединения разрешаются только в том случае, когда отключены шинные разъединители всех других присоединений данной системы шин.

10. Для включения шинных разъединителей во всех случаях необходимо, чтобы были отключены заземляющие ножи шин.

11. Операции с заземляющими ножами шин возможны при отключении всех шинных разъединителей данной системы шин. При секционировании системы шин в цепь вводится также блок-контакт секционного разъединителя.

12. Оперирование обходным разъединителем любого из присоединений разрешается при условии, если обходная система шин свободна и не заземлена, т.е. отключены заземляющие ножи, обходной выключатель и все остальные индивидуальные разъединители обходной системы шин.

13. Оперирование заземляющими ножами обходной системы шин разрешается при условии, что отключены все индивидуальные разъединители обходной системы шин.

14. Операции с секционным разъединителем (одна система шин, отсутствует секционный выключатель) разрешаются только в том случае, если отключены все выключатели присоединений одной или обеих секций.

15. В трансформаторных присоединениях цепи логики блокировки для трансформаторного разъединителя выполняется с учетом состояния оборудования со всех сторон трансформатора/автотрансформатора. При отсутствии трансформаторного разъединителя, данное условие распространяется на шинный разъединитель.

16. В случае отсутствия выключателя в цепи трансформаторного присоединения с одной из сторон трансформатора/автотрансформатора (в основном, относится к сторонам высшего и среднего напряжения), для оперирования разъединителем с данной стороны необходимо обеспечить отключение выключателей в трансформаторных присоединениях со всех остальных сторон трансформатора/автотрансформатора.

17. Если схема трансформаторного присоединения реализована на отделителях (без выключателя), то блокировка выполняется с учетом условия, что включение присоединения осуществляется разъединителем, а отключение – отделителем. Также цепь блокировки может быть организована таким образом, чтобы отключение и включение присоединения осуществляется отделителем.

18. В ячейках комплектных распределительных устройств блокировка выполняется таким образом, чтобы препятствовать выкатыванию тележки при включенном выключателе, наложению заземляющих ножей при не выкаченной тележке и закатыванию тележки в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах. Реализуется с помощью механической блокировки, но желательно дублирование основной системой блокировки.

19. В КРУ-6(10) кВ выполняется блокировка (кроме указанной в п.п.18), связывающая отдельные ячейки между собой в соответствии с первичной схемой включения оборудования.

В [4,10,11] представлены схемы построения логических цепей только для ограниченного количества вариантов схем первичного включения оборудования, со ссылкой на то, что для остальных электрических схем цепи логики могут быть построены с использованием имеющихся. Основная масса схем строится непосредственно для каждого отдельного объекта и не имеет единой формы. Построение блока логики для некоторых схем первичной коммутации представляет достаточно сложную и трудоёмкую задачу. В основном это относится к схемам первичного включения оборудования, реализованных на отделителях и короткозамыкателях, и схемам «два блока» без выключателей со стороны линии (рис. 1.9).

Рисунок 1.9. Электрическая схема «Два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линии»

(Источник: СТО 56947007-29.240.30.010-2008 [16], С. 42) В распредустройстве «Два блока» возможны следующие варианты его работы: каждый из трансформаторов подключен к своей линии, подключение двух трансформаторов через ремонтную перемычку к одной из линий, подключение одного из трансформаторов через ремонтную перемычку к двум линиям. При переводе распределительного устройства в третий режим работы, образуется петля QS1 (ЛР ВЛ№1) – QS5 (РРП№1) – QS6 (РРП№2) – QS3 (ЛР ВЛ№2), в которой переключение одного из разъединителей (последнего в операциях по переключению) производится под нагрузкой, чего быть не должно. В таком случае следует обеспечивать отключенное состояние одной из линий с её противоположной стороны. В целом, такой подход при производстве переключений является нежелательным. Кроме того, в подобном случае в работу системы неизбежно включается «человеческий фактор».

«Человеческий фактор» также имеет большое значение в системах, не отвечающих требованию полноты. Такие системы не учитывают все возможные варианты переключений, определяемых первичной схемой, и/или не предусматривают блокировки всех необходимых элементов. Так механическая замковая блокировка не предусматривает блокировку разъединителей и заземляющих ножей. Упрощена схема блокировки заземляющих ножей шин и зачастую предусматривает лишь один из возможных вариантов переключения. Электромагнитная блокировка в полном объеме не может быть выполнена в схемах, где трансформаторные присоединения реализованы на отделителях. Это связано с тем, что отделители на включение и отключение имеют разные приводы, логические цепочки на включение и выключение также различны. Конструкция приводов данного оборудования не всегда позволяет установить на них замки. В результате, замок устанавливается на дверце шкафа, после открытия которого, открыт доступ к оперированию обоими приводами. Электрическая и программная блокировка (при условии дистанционного управления) предусматривают отдельные цепи логики: сигнал подается на управление определённым приводом. Ни одна из существующих систем не включает в себя блокировку заземляющих ножей линейных разъединителей в сторону линии, что отмечено в [4].

Таким образом, на сегодняшний день отсутствует единая форма построения блоков логики. Существуют первичные схемы включения оборудования, для которых разработка корректно функционирующего блока логики представляет собой сложную и трудоёмкую задачу. Ни одна из систем блокировки не является полной и, тем самым, не исключает появления «человеческого фактора» при эксплуатации.

1.5. Экспресс-обследование систем блокировки на действующих объектах энергоснабжения В настоящее время отсутствуют сведения о фактическом состоянии систем ОББ на действующих энергообъектах. В 2012 году совместно с сотрудниками ООО «НПФ ЭЛНАП» проводилось экспресс-обследование систем ОББ на 10 произвольно выбранных электрических подстанциях г.

применяемых систем ОББ, способов их реализации (исполнения), визуальный осмотр блокировочных устройств (ключей, замков, блок-контактов) и цепей использовались для разработки комплексной методики по диагностике работоспособности и качества функционирования систем ОББ [76].

Полученные в ходе проверки результаты представлены на рис. 1.10 в виде диаграммы. Из диаграммы следует, что у всех составляющих системы ОББ имеются дефекты.

Количество подстанций 1-отсутствие схем ОББ; 2-отсутствие протоколовпротоколов проверки ОББ;резервного эксплуатационный ресурс аппаратов защиты; 6-не собраны логические цепи; 7-наличие "земли" в логических цепях; 8-цепи не под напряжением; 9-неудовлетворительное состояние КСА; 10не полная блокировка; 11-неудовлетворительное состояние блок-замков; 12-неисправность Рисунок 1.10. Дефекты систем ОББ на действующих энегообъектах оперативной блокировке показала, что:

- на восьми обследованных подстанциях отсутствуют фактические электрические и монтажные схемы ОББ (проектные схемы с учётом внесённых в них изменений и дополнений, произошедших за период многолетней эксплуатации объектов);

- на десяти обследованных подстанциях отсутствуют протоколы проверки работоспособности элементов, входящих в состав ОББ (блоков питания, электромагнитных ключей и замков, автоматических выключателей, проводов и кабелей, и т.д.).

Для всех обследованных подстанций имеются замечания к цепям питания оперативных блокировок и их логическим цепям.

Во-первых, ни на одной из подстанций не предусмотрено резервное питание ОББ. На большей части обследованных объектов питание цепей оперативной блокировки осуществляется выпрямленным током от сети собственных нужд посредством блоков питания (выпрямителей) (рис. 1.11).

распределительного устройства. В случае потери собственных нужд подстанции, блокировка становится неработоспособной.

Рисунок 1.11. Стандартная панель блокировки (ОБР) с блоком питания, коммутационными аппаратами, устройствами АВР и контроля напряжения электропитание от шинок блокировки (ШБ) главного щита управления (ГЩУ), т.е. непосредственно от СОПТ. Распределительная сеть цепей блокировки ОРУ выполнена по радиальной схеме: к каждому присоединению от панелей ГЩУ проложена отдельная распределительная линия.

Во-вторых, на большинстве подстанций в неудовлетворительном состоянии находится защита цепей питания оперативных блокировок от сверхтоков, что связано с отсутствием аппаратов защиты (автоматических выключателей, предохранителей) в данных цепях или с выработкой их эксплуатационного ресурса работы, составляющего 15-20 лет. Как показывает опыт, аппараты защиты, выработавшие свой эксплуатационный ресурс, не гарантируют отключения аварийного участка цепи при возникновении сверхтоков.

В-третьих, на шести из обследованных подстанций не исправны распределительные или групповые линии питания: цепи не собраны полностью, имеется обрыв кабельной линии из-за её повреждения, присутствует «земля» на одном из полюсов. На данных подстанциях системы оперативной блокировки (всей или части подстанции) находится в нерабочем состоянии и не выполняют своих функций.

На двух подстанциях в нормальном режиме работы (без переключений) с цепей ОББ снято напряжение и, тем самым, не обеспечивается постоянный контроль исправности изоляции данных цепей. На практике часто возникает ситуация, когда информация о наличии «земли» появляется лишь в тот момент, когда необходимо производить оперативные переключения, т.е. после подключения цепей блокировки к блоку питания и устройству контроля изоляции. Это в свою очередь приводит к необходимости деблокирования замков для проведения необходимых переключений.

Сборка групповых кабельных линий (цепей логики) осуществляется в шкафах блокировки/шкафах вторичной коммутации с использованием клеммников, к которым подается питание со щита управления с помощью распределительных кабельных линий (рис. 1.12).

Одним из существенных недостатков применяемых электромагнитных блокировок является то, что контроль сопротивления изоляции цепей ОББ между оперативными переключениями проводится не в полном объёме. Контроль изоляции кабельных линий, проложенных от блок-контактов высоковольтных выключателей и разъединителей до клемм замков, осуществляется только после замыкания всех участвующих в логической цепочке последовательно соединённых блок-контактов коммутационной аппаратуры, задействованной в операции по переключению. На практике, для того чтобы произвести контроль состояния всех участков кабельных линий, местный персонал устанавливает шунтирующие перемычки на все задействованные в логической цепочке блокконтакты и производит измерения напряжения на клеммах замка, что является трудоёмкой и небезопасной операцией.

Рисунок 1.12. Шкаф вторичной коммутации с клеммниками Фактическое состояние блокировочных замков и блок-контактов КСА (контакты сигнальные аппаратные) является неудовлетворительным. Данные устройства используются на открытых распределительных устройствах и размещены в шкафах приводов разъединителей и выключателей, не имеющих соответствующей степени защиты от внешних климатических воздействий, насекомых и мелких грызунов.

Также можно отметить, что на блокировочных замках старого образца не опломбированы деблокирующие «язычки». Помимо этого, на некоторых объектах имеется достаточно свободный доступ к замкам с противоположной стороны. В связи с этим есть возможность деблокирования замков, вытягивания блокирующего штока, без применения специальных приспособлений (деблокирующих язычков, аварийного магнитного ключа).

На части подстанций помимо разъединителей с ручным приводом установлены разъединители с двигательным приводом. При этом используется электрическая или электромагнитная блокировка. В случае перехода на ручное управление какой-либо блокировки ни на одной из подстанций не предусмотрено.

Соответственно, возможны ошибочные операции с разъединителями.

выключателями выкатного типа установлены механическая (на всех ячейках) и электромагнитная (только на ячейках вводных и секционных выключателей) блокировки. Выкатывание выключателя из ячейки возможно только при нижнем положении педали. Ход педали вниз при её нажатии блокируется при включенном положении выключателя и деблокируется при отключенном. Для фиксации педали ячейки вводных и секционных выключателей дополнительно оснащены электромагнитной блокировкой. На практике оперативный персонал пользуется только механической блокировкой.

На двух подстанциях в закрытых распределительных устройствах отсутствует блокировка заземляющих ножей, т.е. на этих подстанциях существует вероятность ошибочного включения заземляющих ножей и заземления токоведущих частей, находящихся под напряжением, что может привести к серьезным авариям.

В элегазовых комплектных распределителных устройствах (КРУЭ) отечественного производства (г. Санкт-Петербург) применяются электромагнитные блокировки аналогичные используемым на ОРУ. Замки установлены на главных и заземляющих ножах разъединителей. Все элементы блокировок расположены в закрытых отапливаемых помещениях, что исключает какое-либо влияние внешней окружающей среды на состояние контактов и блок-замков.

(логическая) блокировка, реализуемая в контроллерах присоединений в составе автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) с использованием блокировочных элементов приводов. На панель управления ячейкой (рис. 1.13) выведена ее электрическая схема (мнемосхема).

Для проведения необходимого переключения необходимо выбрать элемент, с которым будет производиться действие, а затем выбрать, какое именно действие будет производиться (включение или отключение). Если логика блокировки позволяет выполнить выбранную операцию, то она выполняется, в противном случае ничего не происходит. Если цепь блокировки неисправна, то ее можно деблокировать соответствующим переключателем на панели управления. В данной ситуации, в соответствии с требованиями п.п.6.8.9 [2], обязательно наличие второго человека (правило «трех рук»: выбор оборудования, выбор операции, деблокирование системы), что снижает риск неправильных действий со стороны оперативного персонала. Управление ячейками можно выполнять как на месте, так и дистанционно (на панели имеется переключатель). При дистанционном управлении деблокирование системы невозможно. Также операции с разъединителями можно производить вручную. При этом с цепей управления всего оборудования автоматически снимается питание. Между главными и заземляющими ножами при ручном управлении имеется механическая блокировка.

В целом, по результатам экспресс-обследования ОББ на электрических подстанциях, можно сделать вывод о том, что системы блокировки на большинстве подстанций находятся в неудовлетворительном или в не рабочем состоянии, т. е. не соответствуют требованию надёжности и безопасности при эксплуатации [4]. Вследствие этого, системы требуют капитального ремонта. С целью своевременного выявления неисправностей системы, поддержания ее в работоспособном состоянии, обеспечения эффективного и безопасного функционирования системы необходимо проведение периодического контроля работоспособности ОББ на действующих энергообъектах.

Выбор оборудования для оперирования Выбор места управления (дистанционное/ Деблокировка системы при местном Рисунок 1.13. Панель программной блокировки 1.6. Деблокирование систем ОББ Нередко при производстве оперативных переключений возникает нештатная ситуация, при которой система оперативной блокировки препятствует той или иной операции с блокируемым ею оборудованием, хотя в соответствии с логической схемой должна давать разрешение на проведение этих операций. В таких случаях для исключения ошибочных действий оперативного персонала («человеческого фактора») деблокирование разрешается только после проверки на месте отключенного положения выключателя и выяснения причины отказа блокировки. Деблокирование производится по разрешению и под руководством лиц, уполномоченных на это письменным указанием по энергообъекту. Факт неисправности ОББ отмечается в протоколе по переключениям. Далее в кратчайшие сроки должны быть выяснены и устранены причины отказа оперативной блокировки [49,58].

На практике причины неисправности ОББ если и находятся, то устраняются не сразу. Особенно если это связано с заменой повреждённых кабельных линий. Как правило, информация о неисправности блокировки появляется в момент проведении переключений. В этих случаях оперативный персонал использует деблокирующие приспособления или специальные ключи.

У замков электромагнитной блокировки старого образца (ЗБ-1) сбоку корпуса имеются два рычажка («язычка»), которые должны быть опломбированы. При деблокировании ОББ пломбы срываются, и оператор, нажимая на «язычок», разблокирует замок. Для деблокирования замков нового типа (ЗБ-1М) [95] используется магнитный ключ, который не требует наличия напряжения на клеммах замка (рис. 1.14).

Рисунок 1.14. Блок-замки электромагнитной блокировки Электрическая и программная системы блокировки при дистанционном управлении не имеют возможности дистанционного деблокирования. Для этих систем применяется специальной замок, расположенный на панели местного управления. При вставлении ключа в замок и его повороте происходит деблокирование оперативной блокировки.

распределительных устройствах, где отсутствуют деблокирующие устройства, производят демонтаж замков. Так как система используется в качестве резервной, то в самих ячейках остается основная механическая блокировка.

Однако в этом случае теряется логическая связь с другими ячейками.

Основными причинами потери работоспособности механической замковой блокировки является неисправность блок-замка, утеря или поломка ключа. В такой ситуации поступают также, как и с блокировкой в КРУ – блокзамки демонтируют.

Согласно требованиям [2] для снижения риска ошибочных действий персонала при пользовании неисправной ОББ или её отсутствии в распределительном устройстве все переключения должны производиться не менее чем двумя людьми из оперативного персонала.

1.7. Выводы по главе В распределительных устройствах высокого напряжения применяются следующие системы оперативной блокировки: механическая непосредственного действия, механическая замковая, электромеханическая, электрическая, электромагнитная, программная. Все системы имеют одинаковую структурную схему, состоящую из блока логики, блок-замков и блокируемых элементов.

Можно выделить следующие проблемы существующих систем ОББ, возникающие при их организации и в процессе своей эксплуатации:

отсутствует единый нормативный документ по организации систем, в котором были бы отражены все вопросы, связанные с проектированием и эксплуатацией систем ОББ на энергообъектах;

отсутствуют схемы построения логических цепей для большинства коммутации, по этой причине возникают большие трудности при проектировании блоков логики;

ни одна из существующих систем ОББ не включают блокировку заземляющих ножей в сторону линии, т.е. не отвечает требованию отсутствует методика периодического контроля (в порядке текущей эксплуатации) состояния систем оперативной блокировки;

значительная часть ОББ на действующих энергообъектах находится в неудовлетворительном состоянии и не пригодна к эксплуатации, т.е. не отвечает требованиям безопасности и надёжности.

блокировки крайне негативное. Из-за постоянных проблем, возникающих в процессе текущей эксплуатации систем, низкой эффективности и надёжности их работы оперативный персонал вынужден отключать цепи питания ОББ, а при переключениях деблокировать замки, рискуя произвести ошибочные операции с коммутационными аппаратами.

Для устранения дефектов систем оперативной блокировки, выявленных при их обследовании, в данной работе необходимо решить следующие задачи:

1) Разработать алгоритм составления логических схем по схемам первичной коммутации с целью упрощения их построения и приведения к единой форме.

2) Разработать методику периодической проверки систем ОББ.

3) Провести комплексную диагностику работоспособности и качества функционирования систем оперативной блокировки на действующих энергообъектах по разработанной методике с целью выявления причин возникновения неисправностей, особенно тех, которые не могут быть обнаружены при визуальном осмотре.

4) Провести расчёт надежности существующих систем ОББ, используя результаты комплексной диагностики, с целью выявления наиболее ненадёжных элементов систем.

5) Разработать новый электротехнический комплекс оперативной блокировки, обладающий повышенной надёжностью и безопасностью по сравнению с существующими системами. Новый комплекс должен исключать появление всех дефектов, возникающих при эксплуатации существующих ОББ, использовать алгоритм эффективного управления системами, а также обеспечивать блокирование заземляющих ножей линейных разъединителей в сторону линии.

электромагнитной блокировки, так как она является самой распространенной среди систем ОББ. На протяжении многих десятков лет ЭМБ используется в качестве основной системы на действующих объектах энергоснабжения и резервной на недавно введённых в эксплуатацию энергообъектах нового поколения.

ГЛАВА 2. ДИАГНОСТИКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И КАЧЕСТВА

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ БЛОКИРОВКИ

БЕЗОПАСНОСТИ

техническом обслуживании блокируемого оборудования Системы ОББ выполняют возложенные на них функции только при полной своей исправности. Поэтому данные системы, как и другое оборудование распредустройств, должны подвергаться периодическим проверкам [59]. Ни один из существующих нормативных документов не устанавливает сроки периодических проверок оперативной блокировки. Проверки проводятся только при техническом обслуживании или ремонте соответствующего первичного коммутационного оборудования или при проведении переключений. Подобная диагностика является частичной, так как производится проверка только той части системы, которая используется при переключениях, или выведена в ремонт или для технического обслуживания. Полная проверка ОББ предусматривается только после проведения монтажных работ при первичном вводе системы в эксплуатацию.

В настоящее время, как уже отмечалось ранее, проверка работоспособности оперативной блокировки должна выполняться в соответствии с п.п. 3.1-3.3 [4], в которых приведены объёмы работ, выполняемых при диагностике систем ОББ при вводе их в эксплуатацию и в п.п. 8.6 [5], в котором указан перечень испытаний электрооборудования блокировки при его проверке.

Проверка работоспособности и качества функционирования оперативной блокировки, ее наладка и испытания при первом включении после проведения монтажных работ производится с целью выявления и устранения всех дефектов монтажа и установленной аппаратуры. В ходе обследования выполняются следующие работы:

визуальный осмотр всех элементов системы;

проверка сопротивления изоляции устройств блокировки и всей системы в целом, включая кабельные линии;

проверка работоспособности всех составных частей блокировки;

функционирования (разрешение или не разрешение выполнения той или иной операции с разъединителем).

Контроль исправности ЭМБ при переключениях, ремонте и техническом обслуживании оборудования выполняется в несколько сокращенном виде. При этом производится визуальный осмотр элементов системы, проверка действия аппаратуры и измерение сопротивления изоляции общей электрической схемы блокировки.

2.2. Методика периодической диагностики систем ОББ 2.2.1. Общие положения Для разработки методики диагностики работоспособности и качества функционирования оперативной блокировки было проведено экспериментальное экспресс-обследование систем на 10 действующих энергообъектах. По результатам обследования был определён состав элементов, с помощью которых реализуются системы и составлен перечень работ, необходимых для определения работоспособности каждого из этих элементов (п.п. 1.5).

Далее, с учётом требований [4,17] и итогов экспресс-обследования, была энергообъектах. Методика диагностики работоспособности и качества функционирования электротехнического комплекса оперативной блокировки включает в себя следующие пункты:

1. Проверка документации по ОББ на объекте:

а) проверка наличия на объекте технической документации на ОББ;

б) проверка правильности составления схем логического построения системы;

в) проверка соответствия схем питания и схем распределительной сети цепей ОББ требованиям нормативно-технической документации (НТД).

2. Визуальный осмотр всех элементов системы.

3. Проверка правильности сборки (монтажа) схем логического построения системы.

4. Проверка выполнения требований по электромагнитной совместимости.

5. Проведение измерений а) проверка работоспособности блока питания;

б) проверка работоспособности устройства автоматического ввода резерва и устройства контроля изоляции;

в) проверка работоспособности аппаратов защиты (автоматических выключателей);

г) измерение сопротивления изоляции кабельных линий и элементов системы;

д) проверка контактных соединений.

6. Проверка качества функционирования ОББ при переключениях.

Диагностика механической замковой, электромеханической систем блокировки осуществляется только посредством визуального осмотра состояния блокировочных замков и ключей.

По результатам диагностики составляется отчет, ведомости дефектов и разрабатывается проект по реконструкции оперативной блокировки с целью устранению выявленных дефектов.

Рекомендуемый срок между полными проверками систем ОББ на объекте составляет 5 лет.

Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных пунктов методики по диагностике работоспособности и качества функционирования электротехнического комплекса электрооборудования оперативной блокировки.

безопасности На каждом объекте должна быть следующая документация по системе ОББ:

электрические и монтажные схемы;

акт комплексных испытаний при вводе системы в эксплуатацию;

комплект протоколов по электроналадочным работам;

паспорт-протокол проверки ОББ;

комплект заводской документации (паспортов) на оборудование Техническая документация позволяет определить способ реализации системы, места расположения её устройств на объекте, количество и тип используемых элементов. Данная информация облегчает и ускоряет процесс проведения диагностики и является необходимой для оперативного персонала и оперативно-выездных бригад при поиске неисправностей системы.

Техническая документация должна содержать соответствующую действительности информацию о построении системы (электрические схемы), расположении ее элементов (монтажные схемы) и применяемых устройствах (заводская документация и паспорта-протоколы проверки). Электрические схемы организации питания системы ОББ (от ССН или СОПТ) и построения логических цепей должны соответствовать требованиям [4,18].

составления схем логического построения системы. Так как в существующей нормативной базе имеются схемы логики для ограниченного числа схем включения первичного оборудования, то логические цепи для большинства распредустройств составляются непосредственно организацией, проводящей диагностику системы, и затем сравниваются с фактическими реализованными на объекте схемами. Для построения цепей логики предлагается использовать алгоритм, представленный в п.п. 2.3.

2.2.3. Визуальный осмотр элементов системы Визуальный осмотр системы позволяет установить отсутствующие элементы ОББ, определить элементы, имеющие механические повреждения и нарушение крепления, а также неудовлетворительное состояние контактов. При визуальном осмотре определяется состояние шкафов приводов, в которых расположены блок-замки и блок-контакты, и шкафов вторичной коммутации, в которых установлены клеммники для составления логических цепей системы.

Наличие монтажных схем помогает определить места расположения клеммных соединений, относящихся к системе ОББ. По результатам визуального осмотра можно сделать заключение о неисправности системы, так как сильные механические повреждения или отсутствие одного из элементов могут вывести из строя часть системы или всю систему в целом. В тоже время, при визуальном осмотре не могут быть определены все причины неисправности системы. Если по итогам визуального осмотра не выявлено каких-либо нарушений, нельзя с уверенностью утверждать что система пригодна для эксплуатации.

Объемы работ при визуальном осмотре представлены в п. 2.2.5 [4].

2.2.4. Правильность сборки цепей логического построения системы Проверка правильности сборки цепей логики ОББ, т.е. соответствие монтажных схем фактическим, может быть осуществлена при наличии монтажных схем и/или маркировки всех кабелей и их жил. В противном случае, проверка правильности сборки логических цепей без переключений не представляется возможной.

2.2.5. Выполнение требований по ЭМС Электромагнитная совместимость технических средств (ТС) – способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС. Электромагнитная обстановка представляет собой совокупность электромагнитных явлений, процессов в заданной области пространства, в частотном и временном диапазонах [19].

На действующих объектах энергоснабжения существуют различные источники электромагнитных помех (рис. 2.1). Эти помехи при определённых условиях могут оказывать негативное влияние на работу ЭМБ. Основное влияние на устройства электромагнитной блокировки оказывают переходные процессы, сопровождающиеся перенапряжениями во вторичных цепях (цепях электропитания и контрольных кабелях) при коммутациях и коротких замыканиях на стороне первичного оборудования, а также при ударах молнии.

В первую очередь воздействию перенапряжений подвергается изоляция кабельных линий, блок-замков, блок-контактов и клеммников. В случае пробоя изоляции любого элемента системы, часть системы или система в целом может выйти из строя. Существует опасность поражения электрическим током оперативного персонала при пробое на металлические корпуса оборудования ОББ в результате косвенного прикосновения.

Рисунок 2.1. Электромагнитные воздействия на энергетическом объекте По территории ОРУ проложено большое количество кабельных линий (КЛ) цепей оперативной блокировки. КЛ проложены между коммутационным оборудованием и шкафами вторичной коммутации, между соседними шкафами вторичной коммутации, между панелью питания цепей блокировки и шкафами вторичной коммутации. Суммарная длина кабельных линий составляет несколько километров, а в некоторых случаях может достигать нескольких десятков километров. Участки КЛ имеют различную протяженность, месторасположение и ориентацию относительно ошиновки распределительного устройства. В большинстве случаев применяются кабельные линии с неэкранированными жилами. При коммутациях и коротких замыканиях в первичных цепях (в цепях высокого напряжения) на некоторых участках КЛ наводятся помехи, уровни которых могут превышать допустимые.

Для систем программной блокировки необходимо проведение работ по проверке ЭМС для следующих видов электромагнитных помех (ЭМП):

1. Напряжения и токи промышленной частоты, воздействующие на вторичное оборудование при коротких замыканиях на землю (СТО 56947007Импульсные помехи, наводимые во вторичных цепях при коммутациях и коротких замыканиях в первичных цепях (ГОСТ Р 51317.4.12 [22] ).

3. Импульсные излучаемые помехи, вызванные ударом молнии (ГОСТ Р 51317.4.5 [23]).

4. Импульсные напряжения, воздействующие на контрольные кабели и оборудование при ударах молнии (СТО 56947007-29.240.044-2010 [21]; раздел 4.2 ПУЭ [1]).

5. Электростатический потенциал тела человека (ГОСТ 30804.2 [24]).

6. Электромагнитные поля радиочастотного диапазона (ГОСТ 30804.4.3 [25]).

7. Магнитные поля промышленной частоты (ГОСТ Р 50648 [26]).

8. Импульсные магнитные поля (ГОСТ Р 50649 [27]).

9. Кондуктивные помехи радиочастотного диапазона (ГОСТ Р 51317.4. [28]).

10. Пульсации напряжения в цепях постоянного оперативного тока (ГОСТ Р 51317.4.17 [29]).

11. Импульсные помехи в цепях постоянного оперативного тока (ГОСТ Р 51317.4.4 [30]) 12. Качество сигнала переменного тока (ГОСТ Р 54149-2010 [31]).

13. Взаимное влияние кабелей на низкой частоте (ГОСТ Р 51317.4.16 [32]).

Данные виды ЭМП могут оказывать влияние на качество работы микропроцессорной аппаратуры, которая является основным элементом новых комплексов ОББ.

Проверка соответствия электромагнитных помех нормативным значениям как на существующих, так и на строящихся объектах энергоснабжения производится в соответствии с СТО 56947007- 29.240.044-2010 [21]. При превышении допустимых уровней электромагнитных помех, предлагаются рекомендации по их снижению (например, применение экранированных КЛ).

Выполнение требований по ЭМС повышает надежность работы устройств ОББ и продлевает эксплуатационной ресурс их работы.

2.2.6. Проведение измерений o Проверка работоспособности блока питания Работоспособность и качество функционирования блока питания определяется посредством снятия выходных характеристик выпрямительного устройства на холостом ходу и под нагрузкой. По осциллограмме выходного напряжения определяется исправность всех плеч диодного мостика и значения напряжения в различных режимах работы. Номинальные значения напряжений и допустимые пределы их отклонения указываются в паспорте на блок питания.

o Проверка работоспособности АВР и устройства контроля изоляции Работоспособность устройства АВР проверяется посредством принудительного отключения автоматического выключателя на панели щита ССН, установленного на одной из вводных линии блока питания. При отключении автомата устройство автоматического включения резерва должно переключить блок питания ОББ на резервную линию. При восстановлении напряжения устройство АВР должно переключить питание блока на основную линию.

Проверка качества функционирования устройства контроля изоляции осуществляется посредством отключения от блока питания всех распределительных линий с последующим подключением к одному из его выводов и «земле» (корпусу панели) резистора сопротивлением 5 МОм.

Устройство должно зарегистрировать снижение изоляции между одним из его полюсом и «землёй» и измерить его значение. Аналогичную процедуру проводят между другим полюсом блока питания и «землёй».

o Проверка работоспособности аппаратов защиты На первом этапе устанавливается факт наличия аппаратов защиты во вводных цепях блока питания (на панелях щита ССН) и в отходящих от него распределительных кабельных линиях. При отсутствии аппаратов защиты блок питания и распределительные линии не будут защищёны от токов короткого замыкания и токов перегрузки, что снижает надежность системы и сокращает срок её службы.

Работоспособность автоматических выключателей проверяется путём их прогрузки током с использованием комплектного устройства «Сатурн-М» по стандартной методике [33].

o Измерение сопротивления изоляции кабельных линий и элементов системы Измерение сопротивления изоляции осуществляется с помощью устройства контроля изоляции, встроенного в панель питания цепей блокировки. В штатном режиме работы (к блоку питания подключены все распределительные линии) производится измерение сопротивления изоляции всей системы в целом. С помощью пакетных переключателей, установленных в цепи каждой распределительной линии, включается только одна линия и измеряется её сопротивление изоляции. Таким способом можно проверить сопротивление изоляции каждой распределительной линии по отдельности на участке от панели питания до шкафа ввода (на ОРУ или в КРУ).

Контроль сопротивления изоляции групповых кабельных линий (на участке от шкафов ввода до шкафов блокировки и от шкафов блокировки до коммутационного оборудования) может быть проведён только во время проведения переключений, когда будут полностью собраны цепи логики. Это связано с тем, что в цепях логики имеются контакты, которые могут быть, как замкнуты, так и разомкнуты, в зависимости от первичной схемы включения оборудования.

Таким образом, измерение общего сопротивления изоляции всей системы не является показательным и не может являться критерием исправности системы. Необходимо проведение измерений сопротивления изоляции всех элементов системы ОББ с помощью мегомметра на напряжение 1000В. Для экономии времени, рекомендуется проводить измерения сопротивления изоляции сначала для групп соединенного между собой оборудования. Если сопротивление изоляции какой-либо из этих групп ниже нормы, то измерения производятся отдельно для каждого элемента данной группы. Элементы с пониженным сопротивлением изоляции необходимо заменить.

Исправность изоляции кабельных линий следует проверять после того, как будет проверена их целостность (отсутствие обрывов жил КЛ).

Сопротивление изоляции системы в целом и отдельных кабельных линий не должно быть менее 5 МОм, для устройств ОББ (замков и КСА) – не менее МОм. Измерения производятся в соответствии с требованиями п. 2.2.5 [4].

o Проверка контактных соединений.

Проверка контактных соединений (блок-контактов коммутационных аппаратов и КСА) проводится только во время оперативных переключений (см.

п.п. 2.2.7).

2.2.7. Проверка качества функционирования ОББ при переключениях Завершающим этапом проверки работоспособности системы является проверка ее работы при реальных переключениях, в процессе которых могут быть выявлены такие дефекты, как неисправность блок-контактов и неспособность блок-замка фиксировать привод блокируемого объекта в конечном положении. В первом случае, может не поступать или поступать ошибочный сигнал о положении оборудования. При неисправности одного из контактов блок-контакта, он может быть заменен на аналогичный исправный контакт. Если такой контакт отсутствует, то производится замена всего блока.

Во втором случае, возникает такая обстановка, при которой оперирование блокируемым объектом возможно без учета состояния системы блокировки:

разрешения или запрета системы блокировки на это действие. Для исключения подобной ситуации необходимо точно отрегулировать месторасположение и глубину отверстий для штока блок-замка, с целью надежного фиксирования оборудования во включенном и отключенном состоянии.

При переключениях пригодность системы блокировки к эксплуатации определяется посредством появления напряжения на клеммах замка при разрешении оперирования данным оборудованием и его отсутствия в противном случае. Тем самым при переключениях также появляется возможность проверки построения блока логики, если это не удалось сделать ранее из-за отсутствия монтажных схем и маркировки кабельных линий.

Правила проведения испытаний блокировочных устройств представлены в п. 8.6 [5].

Представленная методика диагностики работоспособности и качества функционирования ЭМБ может быть реализована как для вновь вводимых в работу, так и для действующих объектов энергоснабжения. Методика включает в себя значительно бльший объём работ, по сравнению с указанными в [4,5] объёмами, позволяет наиболее точно выявить дефекты ОББ и определить причины их возникновения.

2.3. Построение логических цепей блокировки Распределительные устройства имеют порядка 20 разновидностей основных схем первичного включения оборудования. При этом для каждой такой схемы возможны различные варианты ее исполнения. В основном это относится к количеству заземляющих ножей в любом из присоединений (рис.

2.2 а) и трансформаторных присоединений в целом (рис. 2.2 б). Так схема «Мостик» может быть выполнена в 3-х вариантах (рис. 2.3). Для этих типов исполнения распредустройств логические цепи будут различными.

Рисунок 2.2. Исполнение схем первичного включения оборудования а) различное количество заземляющих ножей; б) различное построение Для удобства составления логического построения цепей оперативной блокировки, предлагается следующий алгоритм:

1. Анализ электрической схемы первичного включения оборудования (рис. 2.4), при котором определяется:

a) оборудование, которое необходимо блокировать;

b) однотипные присоединения, для которых цепи логики будут аналогичными;

c) определить все возможные варианты переключений.

Рисунок 2.3. Электрическая схема «Мостик»

(Источник: ТП 407-03-456.87, Альбом I [34], С. 35-37) а) с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линии; б) с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов; в) с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной Рисунок 2.4. Анализ электрической схемы первичного включения а) блокируемые объекты; б) однотипные присоединения II. Составление логических цепей для каждой группы присоединений, в соответствии с требованиями [4] (п.п. 1.4). Все цепи логики можно представить совокупностью блоков, представленных на рис. 2.5.

a) Для разъединителей.

Блок-1 – обеспечение переключения разъединителя без нагрузки:

отключенное положение выключателей и/или разъединителей.

Блок-2 – исключение возможности подачи напряжения на заземленные участки цепи: отключенное положение заземляющих ножей с двух сторон относительно разъединителя. При этом, с каждой из сторон заземляющие ножи могут быть включены по различным схемам.

Блок-3 – организация цепи с малым сопротивлением: включенное положение выключателей и/или разъединителей, посредством которых создается шунтирующая цепь. При создании цепи с малым сопротивлением не участвуют контакты заземляющих ножей, т.к. их отключенное положение гарантируется включенным положением соответствующих разъединителей (за исключением заземляющих ножей разъединителей ремонтной перемычки в сторону перемычки в схеме «Мостик»).

b) Для заземляющих ножей.

Блок-4 – исключение наложения заземляющих ножей под нагрузкой и возможности подачи напряжения на заземленные участки цепи: обеспечение видимых разрывов цепи, т.е. отключенного положения разъединителей со всех сторон, откуда может быть подано напряжение на данный заземляющий нож.

c) Для главных и заземляющих ножей одного разъединителя.

допускается не включать в соответствующие логические цепи контакты положения собственных ножей разъединителя. Данные контакты могут использоваться для дублирования.



Pages:   || 2 | 3 |
 
Похожие работы:

«Григорьев Максим Анатольевич УДК 62-83::621.313.3 СИНХРОННЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С НЕЗАВИСИМЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ПО КАНАЛУ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПРЕДЕЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ И ПЕРЕГРУЗОЧНЫМ СПОСОБНОСТЯМ Специальность 05.09.03 – “Электротехнические комплексы и системы” Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук Научный консультант – доктор технических наук,...»

«РАДЬКО Сергей Иванович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРОВОДЯНОГО ПЛАЗМОТРОНА Специальность: 05.09.10 – Электротехнология Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук,...»

«ШЕВЧУК Антон Павлович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГРУППОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В УСЛОВИЯХ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАССРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы...»

«Махалин Александр Николаевич ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ОБЪЕКТОВ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук НАУЧНЫЙ...»

«ГОРБИК Владислав Сергеевич СТРУКТУРА И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ МАКСИМАЛЬНОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ПО КОНТУРУ ТОКА (МОМЕНТА) ДЛЯ ГОРНЫХ МАШИН Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы ДИССЕРТАЦИЯ на...»

«Овсянников Владимир Николаевич МОМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ОГРАНИЧЕННЫМ УГЛОМ ПОВОРОТА РОТОРА Специальность 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Макаричев Ю.А. Самара 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.....»

«Лукпанов Женисбек Кожасович Электропривод нефтеперекачивающих станций с преобразователями частоты 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : Сагитов П.И. Алматы, 2007 41 Алматы, 2005 Содержание Введение.. 1 Исследование технологических особенностей работы мощных электроприводов нефтеперекачивающих насосных станций. 1.1 Способы...»

«Белоусов Евгений Викторович УДК 62-83::621.313.3 ЭЛЕКТРОПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ Специальность 05.09.03 – “Электротехнические комплексы и системы” Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук Григорьев М.А. Челябинск – 201 ОГЛАВЛЕНИЕ Оглавление Введение Глава 1. Анализ работы стана ХПТ...»

«Пищалев Константин Евгеньевич Технология высокочастотного индукционного нагрева насадных деталей роторов турбогенераторов и паровых турбин 05.09.10 – Электротехнология Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук...»

«Сысолятин Виктор Юрьевич УДК 621.791, 66.028 ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ПРИ ПРОТЕКАНИИ ТОКА В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель –...»

«ВДОВИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ АДАПТИВНЫЕ АЛГОРИТМЫ ОЦЕНИВАНИЯ КООРДИНАТ БЕЗДАТЧИКОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ РЕГУЛИРОВАНИЯ Специальность: 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – д. т. н.,...»

«ПИВКИН Антон Викторович ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ СВАРОЧНЫХ ИНВЕРТОРОВ Специальность: 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель кандидат технических наук В. М. Бардин Саратов 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Проблемы обеспечения электромагнитной совместимости статических...»

«БЫСТРОВ АЛЕКСЕЙ ВАДИМОВИЧ РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭКРАНОВ ОДНОЖИЛЬНЫХ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА НА НАПРЯЖЕНИЕ 6-500 КВ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Хевсуриани И.М. Москва СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1...»

«ДЖАБОРОВ МЕХРУБОН МАХМАДКУЛОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ Специальность: 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени Кандидат технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Н....»

«Иванов Александр Николаевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В УСТРОЙСТВАХ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ОТ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ Специальность: 05.09.10 – Электротехнология Диссертация на соискание учной степени кандидата технических...»

«КОРОВЧЕНКО ПАВЕЛ ВЛАДИСЛАВОВИЧ РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПРЕДПРИЯТИЯ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени...»

«Фризен Василий Эдуардович ИНДУКЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ИННОВАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ Специальность 05.09.10 Электротехнология Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научный консультант : доктор технических наук, профессор Сарапулов Федор Никитич Екатеринбург 2014 Оглавление Перечень встречающихся сокращений 5 Введение 1. Аналитический обзор...»

«МАСЛОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДУГОВЫМИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫМИ ПЕЧАМИ, СНИЖАЮЩИХ ПОЛОМКИ ЭЛЕКТРОДОВ Специальность 05.09.10 – Электротехнология Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Рубцов В.П. Москва, ВВЕДЕНИЕ...»

«Михалев Сергей Владимирович СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 6-10кВ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : д.т.н., профессор...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.