Электрических станций и подстанций и его эксплуатация

Часть 2. Оперативное управление на объектах электроэнергетики

Российской Федерации

 

Учебное пособие

 

Рекомендовано Учебно-методическим советом института

в качестве учебного пособия

для студентов очной и заочной формы обучения

направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавриат),

и 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (магистратура)

 

Севастополь

СевГУ 2020

УДК 621.311.(075.8)

ББК 31.277.1я73

К61

Рецензенты:

Высоцкий В.Е. – доктор технических наук,

профессор кафедры «Электрооборудование судов» СевГУ

Захаров А.В. – зам. главного инженера Севастопольской ПГУ-ТЭС

 

Колодяжный В.В.

К61   Основы эксплуатации электрических станций и подстанций: учеб. пособие / В.В. Колодяжный; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Севастопольский государственный университет, Институт ядерной энергии и промышленности. − Севастополь: СевГУ, 2020. − 230 с.: ил.

ISBN 978-5-98298-537-5

 

Содержание учебного пособия соответствует утвержденной в СевГУ рабочей программе дисциплины «Основы эксплуатации электрических станций и подстанций» по направлению подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», а также требованиям к уровню компетенции Федерального стандарта. Пособие состоит из двух частей: часть 1. Основное электрооборудование электрических станций и подстанций и его эксплуатация; часть 2. Оперативное управление на объектах электроэнергетики Российской Федерации.

Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной формы обучения направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавриат), направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (магистратура) и используется для получения практических навыков при изучении теоретического материала по дисциплинам «Электрические станции», и «Эксплуатационные режимы работы электрооборудования электрических станций».

УДК 621.311.(075.8)

ББК 31.277.1я73

 

Одобрено учебно-методической комиссией Института ядерной энергии и промышленности в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электрические станции». Протокол № 7 от 28 января 2020 года.

 

© Колодяжный В.В. 2020

© ФГАОУВО «Севастопольский

государственный университет», 2020

ISBN 978-5-98298-537-5

ОГЛАВЛЕНИЕ

                                                                                                                               Стр.

	ВВЕДЕНИЕ	6
	ЧАСТЬ 1. ОСНОВНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ И ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИЯ	7
1	ГЕНЕРАТОРЫ И СИНХРОННЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ	8
1.1.	Общие сведения, эксплуатационные параметры и особенности конструкции	8
1.2	Вспомогательные системы, обеспечивающие функционирование синхронного генератора	25
1.2.1.	Назначение, особенности конструкции и эксплуатации систем охлаждения генераторов	25
1.2.2.	Назначение состав и обслуживание систем масляных уплотнений	34
1.2.3	Назначение, состав, особенности конструкции и эксплуатации систем возбуждения СГ	43
1.3	Ремонты генераторов и синхронных компенсаторов	52
1.4	Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора	56
1.5	Определение места виткового замыкания в обмотке ротора	58
1.6	Сушка генераторов и синхронных компенсаторов	59
2.	ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ	65
2.1	Общие сведения	65
2.2	Особенности систем охлаждения трансформаторов	66
2.3.	Защита трансформаторного масла	68
2.4	Азотная защита трансформаторного масла	70
2.5	Пленочная защита трансформаторного масла	71
2.6	Защита трансформаторного масла от окисления	72
2.7.	Определение возможности включения трансформатора без сушки	72
2.8.	Сушка трансформатора	73
3	ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И ИХ  ЭКСПЛУАТАЦИЯ	79
3.1.	Общие сведения о работе выключателей	79
3.2.	Эксплуатация масляных выключателей	80
3.3.	Эксплуатация воздушных выключателей	83
3.4	Эксплуатация разъединителей, о тделителей короткозамыкателей и опорно-стержневых изоляторов	87
3.4.1	Разъединители	87
3.4.2	Отделители	89
3.4.3	Короткозамыкатели	89
3.4.4	Изоляторы	90
	ЧАСТЬ 2. ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ НА ОБЪЕКТАХ ЭЛЕКТРО-ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ	92
1.	ОСНОВЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА	93
1.1	Особенности энергетического производства	93
1.2	Топливно-энергетический комплекс РФ	94
2	ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ В РФ	98
2.1	Основы государственной политики в сфере электроэнергетики	98
2.2	Реформирование энергетики в России	99
2.3	Единая энергетическая система России сегодня	100
2.4	Основные группы компаний и организаций ЕЭС России	101
3	ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРО-ЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ	112
3.1	Организация экономичной работы электроэнергетической системы в целом, электростанций и агрегатов	112
3.2	Понятие качества электрической энергии как товара	113
4.	ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИХ РАБОТОЙ	120
4.1	Производственная структура электростанции	120
4.2	Производственная структура предприятий электрических сетей и схемы оперативного управления их работой	124
5	ОРГАНИЗАЦИЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭНЕРГОСИСТЕ­МЫ	127
5.1	Целесообразность и эффективность объединения энергосистем	127
5.2	Оперативно-диспетчерское управление (ОДУ) в электроэнергетике	128
5.3	Оперативно-диспетчерский персонал	133
5.4	Состав технической документации и делопроизводство на энергообъектах ЕЭС России	135
6	ПРОИЗВОДСТВО ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ	140
6.1	Введение	140
6.1.1	Общие сведения	140
6.1.2	Определения	140
6.2	Оперативное состояние оборудования	142
6.2.1	Требования к состоянию электрических схем перед пуском блока.	142
6.2.2	Требования к состоянию электрических схем при работе на энергетическом уровне мощности	144
6.3	Организация и порядок проведения оперативных переключений	145
6.3.1	Оперативное обслуживание	145
6.3.2	Порядок производства и объём оперативных переключений	146
6.3.3	Обязанность и ответственность оперативного персонала при производстве переключений	147
6.4	Производство оперативных переключений	148
6.4.1	Распоряжение на производство переключений	148
6.4.2	Порядок заполнения и пользования бланками переключений	149
6.4.3	Порядок пользования типовыми бланками переключений	152
6.4.4	Переключения в схемах РЗА	153
6.4.5	Порядок производства переключений с выключателями	154
6.4.6	Порядок производства операций с разъединителями	155
6.4.7	Операции с электромагнитной блокировкой	156
6.4.8	Проверочные операции	157
6.4.9	Техника безопасности при производстве оперативных переключений	158
6.4.10	Ответственность за выполнение правил технической эксплуатации и техники безопасности	159
7	ДЕЙСТВИЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗАХ ОС-НОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В СХЕМЕ ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ	161
7.1	Общие положения	161
7.2	Состав основного электрооборудования схемы выдачи мощности на примере АЭС	165
7.3.	Назначение основного оборудования схемы выдачи мощности АЭС и расположение на ее территории	167
7.4.	Контроль и управление и режим работы оборудования схемы выдачи мощности	168
7.5	Режим работы электрооборудования схемы выдачи мощности	169
8	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗАХ ГЕНЕРАТОРА	172
8.1	Основные виды повреждений генераторов	172
8.2	Ненормальные режимы генератора	173
8.3	Тушение пожара на генераторе	178
8.4	Действия персонала при аварийном отключении турбогенератора	180
9	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗАХ БЛОЧНОГО ТРАНС-ФОРМАТОРА	186
9.1	Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов	186
9.2	Ненормальные режимы работы трансформатора	186
9.3	Ограничения по эксплуатации от системы обеспечения работоспособности блочного трансформатора	188
9.4	Действия оперативного персонала ЭЦ при нарушениях в работе системы охлаждения блочного трансформатора	189
10	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗАХ ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД	192
11	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗАХ КАГ – 24	194
12	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ АТ СВЯЗИ	195
13	ДЕЙСТВИЯ ПЕРСОНАЛА ПРИ ОТКАЗЕ ОБОРУДОВАНИЯ В СХЕМЕ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭНЕРГОБЛОКА	198
13.1	Отказ выключателей 6 кВ в системе с.н.	198
13.2	Обесточение одной из рабочих секций 6 кВ (ВА, ВВ, ВС, ВД)	198
13.3	Обесточение секции 0,4 кВ нормальной эксплуатации	200
13.4	Замыкание на “землю”» в сети собственных нужд 6 кВ	201
14	ОТКАЗ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ	203
15	ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ ОПЕРАТИВНОГО ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В СХЕМЕ ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ204	204
15.1	Общие положения	2 04
15.2	Особенности взаимодействия и выполнения распоряжений ДД оперативным персоналом АЭС	205
16	ПОРЯДОК ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ И ДЕЙСТВИЙ ПЕРСОНАЛА ПО ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ	214
16.1	Общие положения	214
16.2	Обязанности, взаимоотношения и ответственность оперативного персонала при ликвидации аварий	218
16.3	Порядок разрешения ситуаций в случаях ошибочных команд вышестоящего руководителя	220
	ПРИЛОЖЕНИЯ	222
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	228

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящий курс - чисто инженерно-технический. В нем рассматриваются особенности основного электрического оборудования электрических станций и даются азы его технической эксплуатации. Естественно, что об особенностях эксплуатации всего оборудования электростанций кратко рассказать невозможно. В данном курсе обобщены наиболее важные вопросы, связанные с организацией эксплуатации, проведением измерений, испытаний и ремонта электрооборудования, приведены примеры отдельных, наиболее характерных видов работ, технологических операций и оперативных действий.

Целью изучения дисциплины «Основы эксплуатации электрических станций и подстанций» является получение студентами базовых знаний в области практической эксплуатации основного оборудования систем электроэнергетики различного иерархического уровня.

Вместе с теоретическими познаниями, будущий специалист должен получить практические навыки работы с электрооборудованием.

Материал, излагаемый в пособии, базируется на знании основ математики, физики, теоретической электротехники и является логическим продолжением материала дисциплин «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Электрические аппараты», «Электрическая часть электростанций и подстанций», «Электрические сети и системы».

Будущим выпускникам направления подготовки 13.03.02 (13.04.02) «Электроэнергетика и электротехника» профиль «Электрические станции», предстоит работать преимущественно на монтаже, пуско-наладке и эксплуатации именно электрических станций и подстанций, поэтому в рамках данного учебного пособия предпринята попытка:

- изложить основные принципы организации эксплуатации электрической части электростанций,

- рассмотреть причины возникновения тех или иных нештатных ситуаций и пути их разрешения,

- добиться понимания, почему и как правильно следует выполнять требования ПТЭ и других нормативных документов при эксплуатации электростанций  и подстанций.