Электроснабжение электроустановок

Введение

Производственную практику прошел в Мирнинской группе подстанций (МГПС и РС), подразделение Западных электрических сетей (ЗЭС) ОАО АК «Якутскэнерго» в качестве электромонтера по ремонту оборудования распределительных устройств. Как только пришел на мастерскую МГПС и РС, ознакомили с обязательными инструкциями техники безопасности и охраны труда. После, дали удостоверение и работал в составе бригады. Наша бригада обслуживала подстанции г.Мирного и всего района. В первые дни занимались вырубкой порослей, чистили и красили шкафы МВ с целью их предотвращения от коррозии, закладывали на кабельные линии мешки с песком на ОРУ 220/110/10 кВ п/с «Мирный», на ОРУ 110/6 кВ п/с «Интер», на ОРУ 110/6-10кВ п/с «Заря»(поселок находиться на 60 км от Мирного) для противопожарной безопасности. На второй неделе производили текущий ремонт на ОРУ 110/6,6/6,3 кВ на п/с «Мир», чистка фарфоровых изоляций на отделителе, разъединителе и трансформатора 1Т ТДШН-40000/110 У1, трансформатора тока и напряжения. Чистка проводится для того чтобы предотвратить появления электрических разрядов между «юбок» изоляции. Налет образуется из-за частичек пыли содержащихся в воздухе. На руднике «Мир», где особенно образуется налет соли, которые зимой, достигая определенной температуры, начинают шипеть и гореть, тем самым создают аварию на подстанции. На Верхнем поселке произвели текущий ремонт трансформатора ТМ-400/10-У1: чистка изоляторов, шин, контактов ввода, заливка масла и замена силикогеля в расширителе. Ездили в поселок Светлый на временную насосную водозаборную станцию, где заменили трансформатор 2Т ТМ 350/10 на трансформатор ТМ-400/10. Произвели текущий ремонт: очистка изоляторов, контактов ввода, ошиновка, заливка масла и замена силикогеля в расширителе.

Производили текущий и капитальный ремонт п/с «Северная» ОРУ 110/10 кВ с заменой изоляции на разъединителе РЛНД-1Б-110/600 изоляторов.

1. Западные электрические сети

Многообразие условий работы различных объектов обуславливает многообразие схем их электроснабжения. Схемы питания потребителей зависят от удаленности источника энергии, общей схемы электроснабжения данного района, территориального размещения потребителей и мощности, требований, предъявляемых к надежности и т.п.

В приложении приведена упрощенная схема электроснабжения западного района Якутии. Источником электроэнергии является каскад гидроэлектростанций на реке Вилюй, где установлено восемь гидрогенераторов типа СВ 1160/180-72. Энергия, трансформируясь на напряжение 220 кВ, передается по линиям к потребителям. Воздушная линия Л1 ВЛ-220-358 км предназначена для энергоснабжения предприятий алмазодобывающей промышленности АК «Алроса», самого энергоемкого узла в Западной Якутии. Одна из цепей выполнена проводом АС-400 на металлических опорах, введена в эксплуатацию в 1985 году. От ВГЭС идет трехцепная линия Л3 соединяет Айхал и Удачный. Питание Мирнинского района от ВГЭС осуществляется по двухцепной линии Л2 ВЛ-220-97,8км. На подстанции «Мирный» двумя автотрансформаторами напряжение 220 кВ понижается до 110 кВ и по одноцепной линии ВЛ-110кВ распределяется Сунтар-Нюрба-Верхневилюйск-Вилюйск.

2. Техническая характеристика подстанции "Северная"

На подстанции "Северная" имеется:

- четыре главных трансформаторов трансформатора типа ТДНГ мощностью 1Т , 2Т -20 МВА 1Т , 2Т и 3Т,4Т- 25МВА.

- два трансформатора собственных нужд ТСН-1,2 типа ТМ мощностью 0,16МВА

-двадцать восемь высоковольтных выключателей 6-10кВ на ЗРУ-10-2(22 шт-ВМПЭ-10-600/20; 2шт-ВМПЭ-10-3200/31,5; 1шт-ВМПЭ-10-1500/20); ЗРУ-10-1(3шт-ВМП-10К-1500/20)

- восемь (8) высоковольтных разъединителей по типу 110кВ, из них четыре РЛНД-1Б-110/600, два РНДЗ-2-110/1000 ХЛ1 и два РНДЗ-1б,2б.

- Количество ячеек (шкафов) КРУ (КРУН, КРН): ЗРУ-10-1 3штук и ЗРУ-10-2 29штук.

Ошиновка линии 110 кВ произведена 4-секции шин проводом АС-120 1-я и 2-я СШ подвесные изоляторы ПМ-4,5 по 10 изоляторов в гирлянде. Поддерживающих гирлянд-6, натяжных-24. Всего по 1 и 2 СШ-350 шт. 3-я и 4-я СШ подвесные изоляторы ОНШ-10-2000. Поддерживающих гирлянд-9, натяжных-42.

Ошиновка линии 6-10кВ произведена по 4-секциям проводом АС-120 1-я и 2-я СШ-шины 100х10прямоугольные,алюминивые. 3-я и 4-я СШ-шины 80х8мм прямоугольные, алюминиевые.

Род оперативного тока трансформаторов 1Т,2Т-переменный. 3Т,4Т-постоянный.

Источником оперативного тока являются трансформатор собственных нужд. Род оперативного тока переменный.

Аварийные маслостоки чугунными трубами связаны с маслосборной ямой 12м3 (на западной стороне ОРУ).

Заземление выполнено четырьмя глубинными скважинами заземлителя глубиной по 60 м, соединёнными с п/ст полосой 50х5. Сопротивление контура заземления п/ст по проекту не более 5 Ом.

3. Характеристика электрооборудование

3.1 Трансформаторы

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.

Электрической энергии вырабатываемой на станциях, при передаче к потребителям претерпевает многократную трансформацию в повышающих и понижающих трансформаторах. Поэтому установленная мощность трансформаторов в энергосистемах превышает установленную мощность генераторов кВА в 4-5 раз. Трансформаторы изготовляют трехфазные и однофазные, двух и трехобмоточными. Преимущественное применение имеют трехфазные трансформаторы, экономические показатели которых выше показателей групп из однофазных трансформаторов при той же надежности. Группы из однофазных трансформаторов применяют только при самых больших мощностях при напряжениях 50кВ и выше в целях уменьшение трансформаторной массы.

Трансформаторные подстанции представляют собой электроустановки для преобразования напряжения сетей в целях экономичного распределения ЭЭ между потребителями (электроприемниками) либо дальнейшей ее передачи. Они состоят из следующих базовых элементов: одного или нескольких трансформаторов, РУ высшего напряжения, РУ пониженных [низшего и (или) среднего] напряжений и вспомогательных устройств. На подстанции могут быть установлены реакторы, компенсирующие (КУ) и фильтрокомпенсирующие (ФКУ) устройства.

Современные трехобмоточные трансформаторы выпускаются в трехфазном исполнении на следующие сочетания номинальных напряжений связываемых ими сетей: 220/35/6(10), 110(150)/35/6(10) и 35/10/6 кВ. В настоящее время все эти трансформаторы имеют одинаковые номинальные мощности обмоток, равные номинальной мощности трансформатора. Трансформаторы используемые на подстанции "Северная" прив. В табл.3-1

Табл.3-1Силовые трансформаторы (главные, собст. нужд, для ДГК) используемые на подстанции "Северная"

ТДНГ – трансформатор трехфазный с принудительной циркуляцией воздуха и естественная циркуляцией масла, с системой регулирования напряжения, грозоупорное исполнение. ТМ – трансформатор трехфазный с естественной циркуляцией воздуха и масла.

3.2 Разъединители, отделители, короткозамыкатели

Разъединителем называется аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения при отсутствии в них тока. При ремонтных работах разъединителем осуществляется надежный видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратом, выведенным в ремонт контактная система разъединителей не имеет дугогасительных устройств, поэтому при ошибочном отключении тока между контактами возникает дуга, которая может привести к междуфазному к.з. и аварии в распределительном устройстве. Прежде чем оперировать разъединителем, цепь должна быть обесточена с помощью выключателя. На рис. 3.1 изображен разъединитель РЛНД-35/1000.

Рис.3.1 Разъединитель РЛНД-35/1000: 1-рама; 2-опорной изолятор; 3-нож с палцевым; 4-защитный кожух контактов; 5-нож; 6-зажимы; 7-гибкая связь; 8-вал; 9-тяга.

Отделителем называются аппараты напряжением от 35 кВ и выше, имеющие надежную конструкцию контактов и снабженные специальным приводом, позволяющим осуществлять автоматическое отключение подвижной части отделителя. Отделители напряжением 35…220 кВ допускают отключение тока холостого хода трансформаторов и зарядного тока воздушных линий электропередач любой протяженности при бестоковой паузе, обусловленной действием защиты и автоматического повторного включения. Отделители серии ОД отличаются от разъединителей серии РНД только устройством привода. Они снабжены пружинными приводами, действующими при подаче соответствующей команды на отключение. Включение отделителей производится в ручную.Время отключения составляет 0,5- 1 секунд.

Короткозамыкателями называются аппараты напряжением от 35 кВ и выше. Имеющие надежную конструкцию контактов и снабженные специальным приводом, позволяющим осуществлять автоматическое включение ножа короткозамыкателя. При включении ножа короткозамыкателя создается металлическое короткое замыкание на подстанциях без выключателей. Разъединители, отделители, короткозамыкатели, заземлители используемые на подстанции " Северная" приведены в табл. 3-2

Табл. 3-2 Разъединители, отделители, короткозамыкатели, заземлители 35-220 кВ используемые на подстанции "Северная"

3.3 Комплектное распределительное устройство (КРУ)

Оно состоит из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами, изготовленными на заводе. Комплектное РУ обладает следующими преимуществами:

1.Повышается надежность и безопасность эксплуатации.

2. Изготовление КРУ на заводах повышает их качество и дает возможность внедрить новейшие достижения в аппаратостроении.

3. Уменьшаются размеры РУ благодаря применению малогабаритных шкафов.

4. Размещение выключателя на выкатной тележке облегчает его ремонт и замену.

На рис.3.2 изображен шкаф КРУ серии К-XII с выключателем ВМП-10К.

Рис. 3.2 Шкаф КРУ серии К-XII с выключателем ВМП-10К: 1-отсек тележки; 2-отсек трансформаторов тока и кабельной сборки; 3-отсек шинного разъединяющего контакта; 4-отсек сборных шин; 5-отсек релейной защиты и измерительных приборов.

Распределительное устройство НН используемые на подстанции "Интернациональная" привидены в табл. 3-3

Табл. 3-3 Распределительное устройство НН используемые на подстанции "Северная"

3.4 Ремонт разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

При текущем ремонте разъединителей, отделителей и короткозамыкателей очищают ветошью от загрязнения слегка намоченные в ацетоне; смазывают шарнирные соединения, валы и подшипники; окрашивают стальные конструкции. Контакты смазывают тонким слоем незамерзающей смазки.

При капитальном ремонте разъединителей, отделителей и короткозамыкателей их полностью разбирают, очищают от загрязнений, смазывают шарнирные соединения. Валы и подшипники, окрашивают стальные конструкции. Контакты смазывают тонким слоем незамерзающей смазки. Контакты с серебряным покрытием и цинковые не требуют смазки. Следует отметить, что серебрение контактов не только защищает их от коррозии, но и уменьшает переходное сопротивление. А также позволяет снизить величину вытягивающего усилия ножа из неподвижного контакта. При ремонте отделителей особое значение имеет регулирование хода встроенных отключающих пружин: развиваемое ими усилие должно соответствовать заводским характеристикам упругих свойств установленных пружин. Полностью собранные и отрегулированные разъединители, отделители и короткозамыкатели проходят наладку и испытания.

4. Электробезогпасность

4.1 Электробезопасность на производстве

Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств для обеспечения защиты людей от воздействия электрического тока и дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Основными методами защиты являются: обеспечение недоступности электроведущих частей, защитное разделение сети, применение малых напряжений, использование двойной изоляции, контроль за состоянием изоляции, заземление, зануление, защитное отключение и др.

Недоступность токоведущих частей электроустановок для случайного прикосновения осуществляется путем изоляции проводов, кабелей и корпусов, устройства, ограждений и блокировки, размещений их на недоступной высоте. Защитное разделение, предусматривает разбивку протяженных сетей с изолированной нейтралью на отдельные электрически не связанные между собой участки, с помощью специальных разделяющих трансформаторов. В результате этого разделенные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции, что значительно снижает опасность поражения людей током.

Контроль за состоянием изоляции проводов, кабелей и других токоведущих частей заключается в проведении периодических проверок их сопротивления относительно земли и друг друга. Сроки контроля определены существующими правилами. Например, в сырых помещениях изоляция должна проверятся не реже одного раза в год, а в особо сырых – не реже двух раз в год.

4.2 Организация безопасности эксплуатации электроустановок

Эксплуатация действующих электроустановок состоит из их оперативного обслуживания и производства работ в них. Оперативное обслуживание включает: дежурство в электроустановках, обходы и осмотры их, оперативные переключения, выполнения некоторых мелких работ, особо оговоренных правилами безопасности.

Производство работ охватывает выполнение ремонтных, монтажных, строительных и других работ в самих электроустановках. Все работы на электроустановках производят при обязательном соблюдении следующих условий: на работу должно быть выдано письменное или устное разрешение уполномоченным на это лицо; работу должны выполнять, как правило, не менее двух человек; должны быть выполнены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность персонала.

Персонал обслуживающий электроустановки, должен быть обучен и проверен на знание правил техники безопасности и способов оказания первой помощи при поражениях током, на основании чего каждому проверяемому присваивается соответствующая его знаниям и опыту работы квалификационная группа по технике безопасности и выдается персональное удостоверение. Существует пять квалификационных групп (1-5) по технике безопасности. Проверка знаний персоналом, правил безопасности при эксплуатации электроустановок проводится ежегодно.

Обслуживающий персонал электроустановок должен использовать защитные средства, к которым относят переносные приборы и приспособления для от поражения током, воздействия электрической дуги и продуктов горения. По назначению средства защиты разделяют на: изолирующие, ограждающие и предохранительные. В свою очередь изолирующие средства электрозащиты делят на: основные и дополнительные.

4.3 Заземление

В электроустановках с изолированной нейтралью напряжением до 1000В применяется защитное заземление, назначением которого является создание между металлическим корпусом защищаемого оборудования и землёй электрического соединения достаточно малого сопротивления. Благодаря этому, при прикосновении к оборудованию с повреждённой изоляцией через человека пройдёт ток, величина которого не будет опасной для него.

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое, заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения. Заземление обязательно для всех установок напряжение 500 В и выше, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках – при напряжении выше 36 В переменного тока.

В электрических установках заземляются: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

5. Охрана труда

5.1 Противопожарные правила

К эксплуатации могут быть допущены электростанции, только полностью обеспеченные полагающимися средствами пожаротушения.

Вблизи электростанции (на расстоянии не менее 25 м) не должно быть складов и хранилищ с пожаро-взрывоопасными материалами.

Использованные обтирочные материалы необходимо держать в металлическом ящике с крышкой, и удалять из него по окончании каждой смены.

Запрещается хранить в помещении электростанции запасы топлива и смазочных материалов. Вливать жидкое топливо в топливный бак можно только после остановки двигателя. При появлении течи из топливопроводов, кранов и топливных баков двигатель должен быть немедленно остановлен. Дальнейшая работа двигателя может быть разрешена только после устранения неисправности.

5.2 Правила техники безопасности при эксплуатации электрооборудования

Обслуживать работающие электрические машины следует, обязательно в головных уборах и защитных очках. При текущей эксплуатации дежурному персоналу разрешается производить следующие работы (с записью в журнале и с соблюдением ПТЭ):

-без снятия напряжения чистку и обтирку кожухов и корпусов электрооборудования, смазку подшипников, уход за кольцами и коллекторами электрических машин, смену ламп и перегоревших плавких вставок предохранителей;

-при полном снятии напряжения ремонт магнитных пускателей, кнопок, пусковых реостатов, автоматов и рубильников в случае установки их вне щитов и сборок.

Уход и надзор за щетками вращающейся электрической машины дежурный персонал должен выполнять при соблюдении следующих мер предосторожности:

-работать только в комбинезоне и остерегаться, чтобы одежда или обтирочный материал не были захвачены вращающимися частями машины.

-поправлять щетки надо в нарукавниках, плотно стягивающих руку у запястья; на ногах должны быть диэлектрические галоши, при отсутствии на полу диэлектрических ковров из рифленой резины;

-одновременно не касаться руками токоведущих частей различной полярности или токоведущих и заземленных частей машины;

-шлифовку колец вращающегося ротора производить только с помощью колодок из изолирующего материала, стоя на резиновом коврике или в галошах.

5.3 Правила техники безопасности при ремонте электрооборудования

Работы на распределительных щитах станции производятся не менее чем двумя лицами. Работы выполняют на отключенных шинах и оборудовании. На тех частях щита или сборки, с которых можно снять напряжение, работать под напряжением не разрешается. Если нельзя снять напряжение, допускается работа под напряжением при непосредственном наблюдении техника или мастера (с условием, что принимаются меры по надежному ограждению соседних фаз резиновыми ковриками, листами миканита или прессшпана).

Ремонтные работы необходимо выполнять с помощью исправных инструментов и проверенных приспособлений.

В помещении передвижной станции ремонтные работы следует производить при отключенном оборудовании. Если же по каким-либо причинам нельзя остановить станцию или отключить отдельную ее часть, то при работе под напряжением необходимо строго выполнять правила безопасности, используя, защитные приспособления (резиновые перчатки и галоши, инструменты с изолирующими ручками, переносные заземления, приспособления для замыкания накоротко, защитные очки и др.).

При работе под напряжением не разрешается применять ножовки, напильники, металлические метры. Плоскогубцы, отвертки и инструменты должны иметь изолирующие ручки.

Запрещается работать в майках и с засученными рукавами, рукава одежды должны быть застегнутыми у кисти. При работе нужно обязательно

надевать галоши и головные уборы, а при замене предохранителей — и очки.

Вносить длинные металлические предметы (трубы, лестницы) и работать с ними на распределительных щитах (где не все части, находящиеся под напряжением, закрыты прочными ограждениями) следует с особой осторожностью, под неотступным наблюдением техника, мастера или производителя работ.

Присоединять и отсоединять амперметры, трансформаторы тока и другие измерительные приборы, требующие разрыва первичной цепи, необходимо при полном снятии напряжения с соответствующих элементов цепи.

Измерять сопротивление изоляции какой-либо части электроустановки можно только тогда, когда она полностью отключена. Рабочий, производящий измерение мегомметром, должен предварительно убедиться в выполнении данного требования.

Во время грозы испытание мегомметром изоляции аппаратов, к которым присоединены воздушные линии, запрещается.

Перед началом измерения надлежит убедиться в отсутствии людей, работающих на присоединяемой к мегомметру части электроустановки, и запретить находящимся вблизи нее людям прикасаться во время измерения к токоведущим частям во избежание несчастных случаев.

Рабочий, производящий измерение, должен так установить мегомметр, чтобы была исключена возможность случайного прикосновения как самого рабочего, так и проводов прибора к частям установки, находящимся под испытательным напряжением. С учетом этого следует выбирать и место присоединения проводов к установке.

Проводники, служащие для подключения прибора к токоведущим частям, должны иметь исправную резиновую изоляцию и изолирующие рукоятки.

При работе с паяльной лампой необходимо выполнять следующие указания:

-заполнять ее резервуар горючим следует не более чем на треть емкости; запрещается заправка паяльной лампы не предусмотренным для нее горючим;

-после заправки горючим надо плотно завертывать пробку наливного отверстия;

-запрещается вблизи огня наливать и выливать горючее, разбирать лампу, отвертывать горелку и т. п.;

-не допускается разжигать паяльную лампу подачей горючего через горелку. До спуска давления в резервуаре лампы нельзя снимать горелку. Не разрешается накачивать чрезмерно паяльную лампу во избежание взрыва;

прежде чем выпускать для снижения давления воздух из резервуара лампы через наливное отверстие, нужно погасить лампу и дать горелке полностью остыть;

-в случае обнаружения неисправностей (течи и резервуаре, утечки газа через резьбу горелки) следует немедленно сдать лампу в ремонт.

При работе с легковоспламеняющимися покровными лаками и различными красками должны быть приняты меры безопасности, исключающие возможность возникновения пожара или отравления персонала станции. Работа с кислотами и щелочами, например, заливка аккумуляторов, должна производиться только в защитных очках, резиновых перчатках и резиновом фартуке.

Заключение

Во время производственной практики, получил общие представление о производстве и трудовых процессах в ОАО “Якутскэнерго” ЗЭС. На мой взгляд это перспективная и преуспевающая кампания, которая имеет огромнейшую важность в развитии промышленности и жизни республики Саха Якутия. Ведь на нее возложена самая ответственная задача снабжать электроэнергией наши с вами дома и рабочие места.

Я работал электромонтером по обслуживании оборудований и распределительных устройств, в ремонтной бригаде, обслуживающие все подстанции по Мирнинскому району. Изучил правила техники электробезопасности. Сдал на вторую группу допуска по электробезопасности.

У нас были выездные работы по подстанциям: п/с Заря, п/с рудника «Мир», п/с Вилюй в поселке Светлом, п/с «Северная».За время работы я научился ориентироваться в схемах электроснабжениях, работать по наряду в бригаде, проводить капитальные и текущие ремонты электрооборудования таких как на ОРУ 110/10 кВ: разъединителей, отделителей, короткозамыкателей. Ознакомился с различными электроустановками и научился пользоваться переносным заземлительным устройством.

Считаю что, приобретенный этим летом опыт производственной практики в будущем очень пригодится.

Список библиографических источников

1.Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., ЧирковаТ.В. «Электрооборудование электрических станций и подстанций» / - 2-е изд., - М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 448с.

2.Атабеков В.Б., Покровский К.Д. «Монтаж электрических сетей и силового электрооборудования» / – М.: Высш.школа, 1979. – 288с.

3 В.В Ежков, Г.К. Зарудский. Э.Н Зуев и др: «Электрические сети и системы в примерах иллюстрациях»: Учеб. Пособие для электроэнерг. спец./ Под ред. В.А. Строева.– М.: Высш. школа, 1999,-352с.

4. Правила устройства электроустановок. СПб.: издательство ДЕАН, 2001.-928с.

5. Коновалова П.П., Рожкова Л.Д: «Электроснабжение промышленных предприятий и установок.» Учеб. пособие – М: Энергоатомиздат, 1982-528 с.

6. Паспорт трансформаторной подстанции "Северная" техническая документация ОАО «Якутскэнерго» ЗЭС

7. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. «Электрическая часть электростанций и подстанций »: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат.1989.608 с.: ил.