Анализ устройств управления потоками мощности в замкнутой электрической сети

Рисунок 6.1 - Векторная диаграмма предлагаемого устройства

Определим мощность ФСУ.

, (6.1)

где - мощность проходящая по линии при установке ФСУ;

- угол сдвига фаз;

- поперечный коэффициент трансформации.

Определим мощность ФСУ для 401-310:

. (6.2)

Аналогично ведем расчет для всех ветвей, результаты сводим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Выбор параметров устройств управления потоками мощности

Ветвь	,		,	Номинальное напряжение, кВ
401-310	216,8	0,10	21,68	330
101-201	410,79	-0,06	24,60	330
503-505	225,2	0,06	13,50	330
261-312	288,37	0,06	17,30	220
704-601	77,88	0,06	4,70	220
310-19504	301,5	0,10	30,15	330
201-16831	277,8	-0,10	27,78	330
701-16836	344,3	-0,6	20,66	330
505-6844	171,8	0,08	13,74	330
720-26840	219,8	0,06	13,19	330

По рассчитанной мощности из ряда стандартных мощностей выбираем ближайшую, результаты представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Мощности выбранных устройств

Ветвь	Мощность, МВА
1	2
401-310	25
1	2
101-201	25
261-312	25
704-601	10
310-19504	63
201-16831	63
701-16836	25
505-6844	16
720-26840	16

7. Защита и автоматика выбранных устройств и взаимодействие устройств с защитой и автоматикой в энергосистеме «Б»

Устройства управления потоками мощности, предполагаемые ввести в энергосистему в данном курсовом, проекте состоят из силового, последовательного и возбуждающего трансформаторов, для защиты которых устанавливаются газовая защита и выполняемая по особой схеме максимальная токовая защита. Кроме того, может использоваться дифференциальная защита основного трансформатора или устанавливается дополнительно дифференциальная защита вольтодобавочного трансформатора. [10]

7.1 Газовая защита

Действие газовой защиты основано на том, что всякие повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора вызывают разложение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химический состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Поэтому защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался предупредительный сигнал, а при бурном газообразовании, что имеет место при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора. Кроме того, газовая защита действует на сигнал и на отключение или только на сигнал при опасном понижении уровня масла в баке трансформатора. [10]

Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов от внутренних повреждений. Она реагирует на такие опасные повреждения, как замыкания между витками обмоток, на которые не реагируют другие виды защит из-за недостаточной величины тока при этом виде повреждения.

Газовая защита осуществляется с помощью специального газового реле, которое представляет собой металлический кожух, врезанный в маслопровод, между боком трансформатора и расширителем, как показано на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 - Установка газового реле на трансформаторе: 1 - газовое реле; 2 - подвод оперативного тока

Реле заполнено маслом. Кожух реле имеет смотровое стекло со шкалой, с помощью которого определяется объем скопившегося в реле газа. На крышке газового реле имеется краник для выпуска воздуха и взятия пробы газа для его анализа, а также расположены зажимы для подключения кабеля к контактам, находящимся внутри кожуха.

Достоинством газовой защиты является: высокая чувствительность, позволяющая реагировать практически на все опасные повреждения внутри бака; весьма небольшое для неэлектрического принципа время срабатывания (0,1 - 0,15 с) при больших скоростях потока масла.

7.2 Максимальная токовая защита

Для защиты от коротких замыканий в регулировочном трансформаторе и соединительной проводке между регулировочным трансформатором и последовательным трансформатором предусматривается максимальная токовая защита, имеющая два варианта исполнения. Для уменьшения выдержки времени зона действия этой защиты ограничивается так, чтобы она не работала при коротких замыканиях в сети основного трансформатора. В первом варианте исполнения для этой цели служит блокировка, а во втором торможение. В современных схемах применяется защита с торможением.

Максимальная токовая защита с торможением выполняется при помощи реле с магнитным торможением. Рабочая обмотка этого реле включается со стороны первичных выводов трансформатора, а тормозная - в цепь обмотки силового трансформатора (рисунок 7.2, а).

Поток тормозной обмотки замыкается по крайним стержням магнитопровода, вспомогательного трансформатора, не попадая в средний стержень, где расположена вторичная обмотка, питающая реле. Таким образом, тормозной поток только подмагничивает магнитопровод, ухудшая при больших токах трансформацию рабочего тока в цепь реле. При коротких замыканиях в трансформаторе подмагничивающее действие тормозной обмотки невелико, так как ток относительно мал, поэтому рабочая обмотка индуктирует во вторичной обмотке ток, достаточный для действия реле. При внешних коротких замыканиях ток в тормозной обмотке возрастает, вызывая насыщение магнитопровода, трансформация рабочего тока ухудшается и реле не действует.

Наклон тормозной характеристики реле выбирается по соотношению токов в рабочей и тормозной обмотках при внешних коротких замыканиях. Это соотношение имеет постоянное значение и определяется из уравнения, связывающего первичный ток автотрансформатора с током вторичной обмотки силового трансформатора : (рисунок 7.2,б).

На броски намагничивающего тока, появляющегося при включении трансформатора, защита не реагирует вследствие насыщения магнитопровода [10].



Рисунок 7.2 - Максимальная токовая защита регулировочного трансформатора с торможением, а - схема включения реле; б - тормозная характеристика реле

7.3 Дифференциальная защита

Для защиты возбуждающего трансформатора может использоваться дифференциальная защита основного трансформатора или может устанавливаться самостоятельная дифференциальная защита, которая применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформатора. Дифференциальная защита, охватывающая основной и возбуждающий трансформаторы, показана на рисунке 7.3. Для надежной отстройки от токов небаланса при регулировании напряжения применяются дифференциальные реле с торможением.

Рисунок 7.3 - Дифференциальная защита, охватывающая основной и регулировочный трансформаторы

На рисунке 7.4 показана самостоятельная дифференциальная защита последовательного трансформатора. Включить в зону действия этой защиты весь вольтодобавочный трансформатор не удается, так как при нулевом положении подвижного контакта регулировочного трансформатора ток в трансформаторе и питающемся от него плече защиты отсутствует, в то время как во втором плече будет протекать ток силового трансформатора , в результате чего возможна неселективная работа защиты.

Рисунок 7.4 - Дифференциальная защита, последовательного трансформатора

В зону рассматриваемой защиты входят выводы и обмотки последовательного трансформатора и обмотка звезды основного трансформатора.

При наличии дифференциальной защиты последовательного трансформатора и токовой защиты регулировочного трансформатора дифференциальная защита основного трансформатора может выполняться по схеме на рисунке 7.5. В этом случае защита не реагирует на повреждение в регулировочном трансформаторе, но при такой схеме соотношение токов в ее плечах не зависит от коэффициента трансформации регулировочного трансформатора [10].



Рисунок 7.5 - Дифференциальная защита, охватывающая только основной трансформатор

8. Оценка эффективности применения устройств управления потоками мощности в замкнутой сети энергосистемы «Б», технико-экономические показатели

Оценим экономическую эффективность установки выбранных устройств, для этого воспользуемся методикой изложенной в [11, 12].

Произведем расчет на примере линии 401-310. Считаем, что ФСУ состоит из возбуждающих трансформаторов с номинальным напряжением 10 кВ и последовательного трансформатора напряжением 330кВ, для каждой ветви свое напряжение (полный перечень элементов входящих в ФСУ представлен в 6 главе).

Расчет ведем по укрупненным показателям [11], стоимость трансформатора:

, (8.1)

где А_т = 20 тыс. рос. руб.,

В_т = 1,43·10^-3 тыс. рос. руб./кВ²,

С_т = 0,866 тыс. рос. руб./МВ·А - коэффициенты аппроксимации;

U_ном - высшее номинальное напряжение трансформатора, кВ;

S_ном - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Стоимость трансформаторов:

тыс. рос. руб, (8.2)

тыс. рос. руб. (8.3)

Считаем, что коэффициенты аппроксимации выражены в российских ценах 1991 года. Осуществим перевод в белорусские цены 2004 годы, так как режимы, с которыми мы работали, 2004 года. Для этого воспользуемся переводными коэффициентами, представленными в [12] и обменным курсом российского рубля, по данным Национального банка Республики Беларусь на 31.12.04. 1 российский рубль = 77,91 белорусских рубля.

В белорусских ценах стоимости трансформаторов:

тыс. руб., (8.4)

тыс. руб. (8.5)

Стоимость ячейки выключателя [11]:

, (8.6)

где тыс. рос. руб.,

тыс. рос. руб/кВ² - коэффициенты аппроксимации.

тыс. рос. руб, (8.7)

тыс. рос. руб. (8.8)

Аналогично переводим в белорусские цены:

тыс. руб, (8.9)

тыс. руб. (8.10)

Стоимость разъединителей принимаем по [12]: для 220кВ - 1,7 тыс. руб; для 330кВ - 2,22 тыс. руб ; для 10кВ - 0,5 тыс. руб (в российских ценах 1991 года).

При переводе в белорусские рубли:

тыс.руб, (8.11)

 тыс.руб, (8.12)

тыс руб. (8.13)

Коэффициент, учитывающий стоимость системы управления и автоматики - составляет 10% от стоимости основного оборудования в случае наличия РПН, 5% при ПБВ или отсутствии регулирования.

Капитальные вложения на установку ФСУ:

, (8.15)

Все составляющие для расчета капитальных вложений представлены в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Капитальные затраты на установку ФСУ

Ветви
		млн. руб
401-310	1,1	401,8	85,08	496,1	30,96	4,5	1,02	1136,2
101-201	1,1	401,8	85,08	496,1	30,96	4,5	1,02	1136,2
503-505	1,1	386,0	69,21	496,1	30,96	4,5	1,02	1101,3
261-312	1,1	225,7	85,08	237,5	30,96	3,5	1,02	654,46
704-601	1,1	199,2	58,64	237,5	30,96	3,5	1,02	595,28
310-19504	1,1	468,8	15,21	496,1	30,96	4,5	1,02	1283,6
201-16831	1,1	468,8	15,21	496,1	30,96	4,5	1,02	1283,6
701-16836	1,1	401,8	85,08	496,1	30,96	4,5	1,02	1136,2
505-6844	1,1	386,0	69,21	496,1	30,96	4,5	1,02	1101,3
720-26840	1,05	386,0	69,21	496,1	30,96	4,5	1,02	1051,2

Капитальные вложения при установке ФСУ на две линии одновременно представлены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Капитальные затраты при установке ФСУ на две линии одновременно

Сочетание линий	, млн. руб
101-201 и 704-601	1731,0
101-201 и 720-26840	2187,0
261-312 и 704-601	1249,0
704-601 и 201-16831	1879,0

Сопоставим полученную прибыль с инвестиционными затратами. Сопоставление различных во времени платежей (затрат в форме инвестиций и результатов в виде прибыли) осуществляется с помощью процедуры дисконтирования. Ставка дисконтирования выбирается исходя из конкретных альтернатив использования капитала [12].

Уравнение чистой дисконтированной стоимости имеет вид:

, (8.16)

где D_t - денежные поступления в год t (выручка, дивиденды), тыс. руб.;

C_t - годовые эксплуатационные расходы в год t и другие платежи (налоги, пошлины), тыс.руб.;

К_t - капиталовложения в год t, тыс.руб.;

К- первоначальные капитальные вложения, тыс.руб.;

L - ликвидная стоимость объекта по истечении срока службы, тыс.руб.;

Е - ставка дисконта, о.е.

Будем считать капиталовложения единовременными (К_t = 0), а D_t и С_t постоянными за весь период эксплуатации. Формула 7.16 примет вид:

. (8.17)

Годовой экономический эффект обусловленный эксплуатацией ФСУ:

, (8.18)

где - отчисления на амортизацию, техническое обслуживание и ремонт для силового оборудования и распределительных устройств [14];

- время максимальных потерь в Белорусской энергосистеме, примем ч при работе устройства без отключения и ч, если устройство отключают в период зимнего минимума;

- стоимость 1 кВт·ч нагрузочных потерь, принимаем приближенно по графику предоставленному НИ и ПИ РУП «Белэнергосетьпроект» (рисунок 8.1); , МВт - снижение потерь активной мощности в белорусской энергосистеме. долл/кВтч - стоимость 1 кВт·ч нагрузочных потерь при ч;

долл/кВтч - стоимость 1 кВт·ч нагрузочных потерь при ч.

Рисунок 8.1 - Зависимость удельных нагрузочных потерь в от времени наибольших потерь ф

Осуществляя перевод в белорусские рубли учитывали курс Национального банка Республики Беларусь на 31.12.04. 1доллСША=2170 белорусских рубля.

руб/кВтч; руб/кВтч.

Годовая экономия от снижения потерь энергии (денежные поступления):

, (8.19)

тыс.руб., (8.20)

тыс. руб. (8.21)

Предполагая срок службы трансформатора 25 года (Т), определим чистую дисконтированную стоимость (ЧДС), принимая ликвидную стоимость (L) равной 11% от первоначальной стоимости трансформаторов [12], формулу 8.17 можно записать:

, (8.22)

где Е - ставка дисконта устанавливается равной фактической величине ставки процента по долгосрочным займам, принимаем Е=0,1.

В результате чистая дисконтированная стоимость (приведенный доход):

млн.руб.

Срок окупаемости устройства только за счет снижения потерь:

года. (8.24)

Результаты расчетов сводим в таблицы 8.3.

Таблица 8.3 - Технико-экономические показатели

Ветви	Годовая экономия	Годовой экономический эффект	Дисконтированная стоимость ЧДС	Время окупаемости , год
	млн. руб
1	2	3	4	5
401-310	422,0	326,6	1839,90	3,5
101-201	311,4	216,0	835,96	5,3
503-505	116,2	237,2	-874,55	46,4
261-312	153,3	974,1	237,29	6,7
704-601	128,4	783,9	122,34	7,6
310-19504	424,7	316,8	1605,0	4,1
201-16831	542,0	434,1	2669,8	2,9
701-16836	618,8	586,4	4198,1	1,9
505-6844	122,1	296,2	-821,0	37,2
720-26840	123,8	355,2	-717,95	29,6
При совместной установке устройств на две линии одновременно
101-201 и 704-601	439,8	294,4	958,3	5,9
261-312 и 704-601	280,7	175,8	359,6	7,1

Анализируя результаты таблицы 8.3, сделали вывод, что по сроку окупаемости наиболее приемлема установка ФСУ на линиях 401-310, 310-19504, 201-16831, 701-16836, 101-201 и на линиях 704-601 и 201-16831 и 101-201 и 704-601 одновременно. Учили, что проведение данного мероприятия на перечисленных участках во всех случаях приводит к снижению потерь в Российской энергосистеме. Увеличение данного параметра в Литовской энергосистеме прослеживается при установке ФСУ на линиях 201-16831, 701-16836 и линиях 101-201 и 704-601 одновременно. Линия 401-310 является аналогом линии 310-19504. Однако срок окупаемости первой немного меньше. Следовательно, оптимальными местами установки устройств являются линии 401-310, 101-201 и установка ФСУ на линиях 101-201 и 704-601 одновременно.

9. Охрана труда при эксплуатации трансформаторных устройств управления потоками мощности

Проведение электромонтажных работ в современном производстве требует высокого уровня инженерной подготовки и квалификации. Главной целью улучшения условий труда является обеспечение безопасности труда, сохранение жизни и здоровья работающих, сокращение количества несчастных случаев и заболеваний на производстве.

В данном проекте предлагается введение специальных трансформаторных устройств, рассмотренных в разделе 2, при монтаже, эксплуатации и ремонте которых необходимо строго выполнять требования правил техники безопасности, применять меры защиты от механических травм (ушибов, ранений), ожогов, от поражения электрическим током [14].

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

К числу опасных и вредных производственных факторов относят повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, повышенный уровень статического электричества, электромагнитных излучений, повышенную напряженность электрического и магнитного полей [15].

Электрический ток и электрическая дуга могут вызвать повреждение организма - электротравму. Различают электротравмы, вызванные прохождением электрического тока через тело человека, и электротравмы, при которых не возникает электрической цепи через тело человека. Электротравмы во втором случае выражаются ожогами, ослеплением лучами электрической дуги, падением с высоты вследствие непроизвольного судорожного движения, ушибами, переломами и т. п.

Отличной особенностью электрического тока от других производственных опасностей и вредностей (кроме радиации) является то, что человек не в состоянии обнаружить электрическое напряжение дистанционно своими органами чувств.

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, являющееся совокупностью термического (нагрев тканей и биологических сред), электролитического (разложения крови и плазмы), биологического (раздражение и возбуждение нервных волокон и других органов тканей организма) воздействий. Наиболее сложным является биологическое действие, свойственное только живым организмам. Приблизительно в 55% случаев травмы носят смешанный характер.

Очень серьезным поражением организма человека является электрический удар, вызванный возбуждением электрическим током живых тканей тела и сопровождающийся судорожными сокращениями мышц.

Все случаи поражения человека током в результате электрического удара являются следствием прикосновения человека не менее чем к двум точкам электрической цепи, между которыми существует некоторое напряжение. Тяжесть поражения электрическим током зависит от силы тока, проходящего через тело человека, или напряжения, под которым оказывается человек, т.е. напряжением прикосновения (U_пр) [14].

Напряжение прикосновения U_пр зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также значения емкости токоведущих частей относительно земли.

Схемы включения человека в цепь могут быть различными. Наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами электрической сети и между одной фазой и землей (рисунок 9.1).



Рисунок 9.1 - Случаи прикосновения человека к проводам трехфазной электрической сети: а - двухфазное прикосновение; б и в - однофазные прикосновения; r1, r2, r3 - полные сопротивления проводов относительно земли; Uф - фазное напряжение сети; Ih - ток, проходящий через тело человека

Применительно к сетям переменного тока первая схема соответствует двухфазному прикосновению, а вторая - однофазному.

Двухфазное прикосновение более опасно, поскольку к телу человека прикладывается линейное напряжение, однако однофазное прикосновение возникает во много раз чаще.

Во избежание несчастных случаев руководство должно предъявлять строгие требования к электротехническому персоналу, производить своевременную проверку знаний и осуществлять строгий контроль за выполнением требований Правил техники безопасности.

Для проведения работ в электроустановках бригаде должен быть выдан наряд-допуск. Лицо, выдавшее его, является ответственным руководителем работ повышенной опасности. В наряде-допуске предусматривают меры безопасности при производстве работ. Ответственный руководитель обязан лично ознакомить ответственного исполнителя о содержании наряда-допуска, провести целевой инструктаж, проверить выполнение всех указанных мер.

За несчастные случаи, вызванные неудовлетворительной организацией работ, недисциплинированностью рабочих, применением некачественных инструментов и неисправных механизмов, ответственность несут:

- выдающий наряд;

- руководитель работ;

- лицо, дающее разрешение на подготовку рабочего места и на допуск;

- лицо, подготавливающее рабочее место;

- допускающий;

- производитель работ;

- наблюдающий;

- член бригады.

Подготавливающим рабочее место и допускающим может быть один работник.

Лица из оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, за которыми закреплена данная электроустановка, должны иметь группу по электробезопасности в установках напряжением выше 1000 В не ниже четвертой.

Главным элементом, входящим в рассматриваемое устройство, является трансформатор, поэтому основное внимание уделим эксплуатации данного вида оборудования. Эксплуатация трансформатора включает: монтаж, обслуживание и испытания.

9.1 Монтаж трансформаторов

При монтаже трансформаторов мастер обязан ознакомить рабочих с проектом производства работ (ППР) и провести в бригаде текущий инструктаж, в котором должен разъяснить и показать [14]:

- характер и безопасные методы выполнения работ;

- порядок прохода к рабочему месту;

- наличие опасных зон и открытых каналов и траншей;

- порядок ограждения рабочего места;

- наличие действующих электроустановок;

- наличие вывешенных знаков по технике безопасности;

- порядок заезда автомашин в монтажную зону;

- места разгрузки оборудования и материалов;

- порядок работы с автокраном;

- места установки грузовых лебедок, блоков и т.п.;

- места и порядок подключения электросварочного трансформатора, рабочего освещения, электроинструмента;

- место работы газоэлектросварщика;

- места установки пожарного инвентаря;

- места установки резервуаров с маслом;

- месторасположение телефона и порядок вызова пожарной команды, скорой медицинской помощи, начальника монтажного участка или управления.

В целях пожарной безопасности необходимо сообщить в пожарную охрану о начале монтажа трансформатора (большой мощности), подготовить мотопомпу и цистерны с водой, расставить в необходимых местах первичные средства пожаротушения: пенные огнетушители, просушенный и просеянный песок.

Монтаж трансформатора, сушка масла и обмоток, контрольный прогрев, заливка масла проводится по специальным инструкциям.

Транспортировка к месту установки трансформатора большой мощности и их выгрузка должны производиться по специально разработанному ППР.

При выгрузке трансформаторов с железнодорожных платформ по наклонному скату из шпал или бревен угол наклона не должен превышать 10…15?. Со стороны, противоположной направлению спуска, его поддерживают оттяжками при помощи лебедок. Во время перемещения трансформатора запрещается производить какие-либо работы или находиться на нем или его частях всем лицам без исключения. Все такелажные работы с трансформатором следует производить только по заводским инструкциям.

На время монтажа подготовленная бетонированная яма под трансформатором (для спуска масла в случае аварии и пожара) должна быть закрыта настилом из прочных досок.

Работать внутри бака разрешается только в том случае, если из бака полностью удалены масляные пары, выемная часть не висит над баком и внутри бака применены переносные лампы с напряжением не выше 12 В. Запрещается использовать для промывки бака и арматуры трансформатора бензин или другие легковоспламеняющиеся вещества. Зажигать огонь и курить в баке трансформатора запрещено.

Помещение, в котором будет производиться сушка трансформатора и трансформаторного масла, должно быть обеспечено вентиляцией, телефоном, водоснабжением и противопожарными средствами.

До начала сушки трансформаторов электрическим током корпуса, трубопроводы и баки трансформатора должны быть заземлены. При сушке силовых трансформаторов необходимо оградить место работы. Во всех опасных местах необходимо вывесить знаки безопасности. Все электровоздуходувки и другие нагревательные приборы и аппараты должны иметь приспособление, не пропускающее искры.

При сварочных работах должны применяться экраны. Сварщик обязан иметь высокую квалификацию и опыт данной работы, пройти специальный инструктаж по пожарной безопасности.

Установка и крепление расширительного бака, выводов в фарфоровых маслонаполненных изоляторах и других деталей трансформатора разрешается только с помощью грузоподъемных механизмов. Запрещается выполнять работы под поднятой машиной или находиться на краю не огражденного проема.

С момента присоединения силовых кабелей или шин к зажимам электрических машин и к ячейкам РУ данная электроустановка считается действующей, поэтому производить работы в ячейках и на электрических машинах без соблюдения правил ТБ, установленных на действующих электроустановках, запрещается.

9.2 Обслуживание трансформаторов

В комплекс обслуживания трансформаторов входит система планово-предупредительных ремонтов и оперативное обслуживание [15].

Система планово-предупредительных ремонтов включает:

техническое обслуживание - мелкий ремонт, не требующий отключения трансформатора;

текущий ремонт - с отключением трансформатора без его вскрытия и выемки активной части из бака либо без слива масла из бака трансформатора ниже уровня крышки;

средний ремонт - по типовой номенклатуре без разборки активной части;

капитальный ремонт - со снятием и установкой обмоток (в зависимости от состояния обмоток их меняют или ремонтируют; при необходимости разбирают магнитопровод).

К мероприятиям оперативного обслуживания относятся периодические и внеочередные осмотры, контроль заданного режима работы трансформатора с периодической фиксацией его параметров и регулированием, вводом и выводом из работы.

Периодически внешние осмотры трансформаторов проводят для своевременного обнаружения и устранения неисправностей, которые могут привести к серьезным повреждениям. Осмотр трансформаторов без их отключения производится в электроустановках с постоянным дежурным персоналом один раз в сутки, без постоянного дежурного персонала - не реже одного раза в месяц, на трансформаторных пунктах - не реже одного раза в 6 месяцев. При необходимости осмотры проводятся чаще. В случае резкого изменения температуры наружного воздуха, отключения трансформатора релейной защитой, сигнализации о ненормальных явлениях в трансформаторах или их системах охлаждения выполняют внеочередные осмотры.

Осмотр электроустановок могут выполнять единолично (не проникая за ограждения, не входя в камеры РУ, не выполняя каких-либо работ):

1) лицо из административно-технического персонала с группой по электробезопасности 5 в установках напряжением выше 1000 В;

2) лицо из оперативного персонала, обслуживающего данную электроустановку, с группой по электробезопасности не ниже 3.

В процессе эксплуатации нередко возникают условия, при которых даже самое совершенное исполнение установки не обеспечивает безопасности работающего, и поэтому требуется применение специальных средств защиты.

Основными электрозащитными средствами на напряжение выше 1000 В являются изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения и т.д. К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках выше 1000 В относятся диэлектрические перчатки, боты и ковры, а также изолирующие подставки.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, к которым возможно случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. К ним относятся: временные переносные ограждения, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.

Работы, производимые в действующих электроустановках, в отношении мер безопасности делятся на четыре категории [14]:

первая - выполняемая при полном снятии напряжения, когда в электроустановках должно быть снято напряжение со всех токоведущих частей (в том числе с линейных и кабельных вводов) и когда в ней нет незапертого входа в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением;

вторая - выполняемая при частичном снятии напряжения, когда в электроустановке или части ее, расположенной в отдельном помещении, должно быть снято напряжение только с тех присоединений или их участков, на которых будет производиться работа, или где напряжение должно быть полностью снято, но есть незапертый вход в электроустановку, находящуюся под напряжением;

третья - выполняемая без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением, когда электроустановка остается под напряжением, а в работе должны использоваться защитные средства и приспособления и когда необходимо принимать технические и организационные меры (непрерывный надзор и др.) для предотвращения возможности приближения работающих людей и используемой или ремонтной оснастки и инструмента к этим токоведущим частям;

четвертая - выполняемая без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, когда должна исключаться возможность случайного приближения работающих людей и используемой ими ремонтной оснастки и инструмента на опасное расстояние к токоведущим частям электроустановки, находящейся под напряжением.

Производить работы вблизи или на токоведущих частях строго запрещается.

При работе без снятия напряжения вблизи токоведущих частей обеспечивают безопасное расположение работающих лиц, соблюдая минимально допустимые расстояния, указанные в таблице 9.1.

Во время выполнения работ осуществляется непрерывный надзор за работающими. Работа осуществляется с пола или с прочных подмостей, лесов. Запрещается применение металлических лестниц.

Работающий вблизи находящихся под напряжением токоведущих частей располагается так, чтобы эти токоведущие части находились перед ним и только с одной боковой стороны. Работа не выполняется, если не отключенные токоведущие части находятся сзади работающего или с двух боковых сторон, работы не выполняются в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние от токоведущих частей окажется менее допустимого, указанного в таблице.

Таблица 9.1 - Безопасное расположение людей при обслуживании электроустановок

Напряжение элек.	Расстояние до токоведущих частей, м
	от людей и применяемых ими инструм. и приспособ., от временных ограждений	от механизмов и грузопод. машин в рабочем и транспортном полож.
До 1000 В	В РУ без прикосновения не нормируется	1,0
3-35 кВ	0,6	1,0
60-110 кВ	1,0	1,5
150 кВ	1,5	2,0
220 кВ	2,0	2,5

Для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия [14]:

1) проведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;

2) на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры вывешены запрещающие плакаты;

3) проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

4) наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

5) вывешены предупредительные и предписывающие плакаты, ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части.

9.3 Испытания трансформаторов

Работы по измерению и испытанию трансформаторов должны производиться бригадой наладчиков не менее чем из 2 человек, из которых старший должен иметь квалификационную группу оп электробезопасности не ниже 5, остальные не ниже 3.

Все выводы силовых трансформаторов на все время производства наладочных работ до подачи рабочего напряжения должны быть закорочены и надежно заземлены. Снимать закоротки и заземления поочередно с выводов трансформаторов разрешается только на период высоковольтных испытаний и электрических измерений. Предохранители в цепях контроля и управления трансформатором на период производства наладочных работ должны быть сняты и храниться у наладчиков, а на месте установки предохранителей должен быть вывешен знак безопасности: «Не включать. Работают люди».

Подача напряжения на силовые трансформаторы для производства работ по снятию различных характеристик должна осуществляться только на обмотку высшего напряжения.

Согласно Правил технической эксплуатации изоляция обмоток силовых трансформаторов подлежит испытаниям повышенным переменным напряжением после капитального ремонта. Значения испытательных напряжений в 2…3 раза превышают номинальное напряжение, на которое рассчитана изоляция обмоток. Крупные трансформаторы испытывают на месте капитального ремонта или на месте их установки.

Испытательные поля ограждают постоянными или временными ограждениями высотой не ниже 1,7 м (постоянные) и 1,8 м (временные). Ограждения испытательного поля, установок и стендов должны иметь двери, снабженные блокировкой, сигнализацией и предупредительными плакатами. Подача напряжения на испытательное поле должна сопровождаться звуковым или световым сигналом.

Испытания ответственных объектов проводиться по специальной программе. Изоляция считается выдержавшей испытание, если не было отмечено частичных нарушений изоляции, выявленных по показаниям приборов или наблюдением.

Заключение

В результате выполнения дипломного проекта были рассмотрены предпосылки применения устройств управления потоками мощности в замкнутой электрической сети Белоруской энергосистемы, способы и устройства, посредством которых можно осуществить такое управление. Произведен поиск контуров, в которых возможно эффективное перераспределение потоков активной мощности.

Предложено три места установки устройств управления потоками мощности. Это линии:

1) Кричев-Гомель (310-401);

2) Минск-Молодечно (101-201);

3) Минск-Молодечно (101-201) и Россь-БерезовГРЭС (704-601) одновременно.

Срок окупаемости второго и третьего варианта - 5,3 и 5,9 лет соответственно. Вариант, характеризующийся наибольшим экономическим эффектом - установка устройств управления потоками мощности на линии Кричев-Гомель (310-401), срок окупаемости такого проекта 3,5 года.

Предложены варианты релейной защиты и автоматики. Рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности.

Список использованных источников

1. Электрические системы и сети: Учебник / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин, П. В. Лычев - Мн.: УП «Технопринт», 2004 - 720с.: ил.

2. Поспелов Г. Е., Федин В. Т. Электрические системы и сети. Проектирование: Учеб. пособие для втузов. - 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: Выш. шк., 1988 - 308с.: ил.

3. Холмский В. Г. Расчет и оптимизация режимов электрических сетей (специальные вопросы): Учебник для втузов. - М. Высшая школа, 1975 - 396с.: ил.

4. Пекелис В. Г., Мышковец Е. В. Управление потоками активной мощности в замкнутых электрических сетях белорусской энергосистемы //Наука - энергетике. 1999 - 2000. Мн. : Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАНБ, 2001 (стр.29-35).

5. Эксплуатация электрических систем / Сост. В. Г. Прокопенко, М. И. Фурсанов. - Мн.: БНТУ, 2007 - 95с.

6. А.С. 1348920 СССР, кл. Н 01 F 29/02. Трансформаторный фазорегулятор / Г. В. Алексенко, 1978.

7. А.С. 920957 СССР, кл. Н 02 J 3/12. Фазорегулятор / В. В. Денисов, 1982.

8. Дорофеев В. В. и др. Перспективы применения в ЕЭС России гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока // Электрические станции. - 2004. - №8.

9. Бурман А. П. и др. Перспективы применения в ЕЭС России гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока // Электротехника. -2004. - №8. - С.30-36.

10. Чернобровов Н. В. Релейная защита: Учеб. пособие для техникумов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: «Энергия», 1974 - 680с.: ил.

11. Федин В.Т. Принятие решений при проектировании развития электроэнергетических систем: Учеб. метод. Пособие по дисциплине «Основы проектирования энергосистем». - Мн.: УП «Технопринт», 2000. - 105с.

12. Укрупненные стоимостные показатели энергетических сетей / Сост. В.Т. Федин, Е. В. Мышковец. - Мн.: БНТУ, 2005 - 25с.

13. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие/ А.А. Герасименко, В.Т Федин. - Ростов-н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. - 720с.

14. Электробезопасность: Практ. Пособие / Г. Ф. Куценко. - Мн.: Дизайн ПРО, 2006. - 240 с.: ил.

15. Селивахин А. И., Сагутдинов Р. Ш. Эксплуатация электрических распределительных сетей: Учеб. пособие для ПТУ. - М.: Высш. шк., 1990 - 239с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...