Эксплуатация, диагностика и ремонт электрооборудования

-¬¡ ©¡¡
«¬ª°¡--¤ª©œ§¸©ª¡
ª¬œ£ªžœ©¤¡
-ÁÌÄÛ
ÊÍÉʾ¼É¼
¾

¿ÊÀÏ
В.И. ПОЛИЩУК
ЭКСПЛУАТАЦИЯ, 
ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ 
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом 
профессионального образования в качестве учебного пособия 
для учебных заведений, реализующих программу среднего 
профессионального образования по техническим специальностям 
(протокол № 5 от 16.03.2020)
Москва
ИНФРА-М
2022

УДК 621.313(075.32)
ББК 31.261я723
 
П50
Полищук В.И.
П50  
Эксплуатация, диагностика и ремонт электрооборудования : 
учебное пособие / В.И. Полищук. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 
203 с. : ил. — (Среднее профессиональное образование).
ISBN 978-5-16-016457-1 (print)
ISBN 978-5-16-109120-3 (online)
В учебном пособии изложены основные понятия теории диагностики 
электрооборудования, организации технической эксплуатации, обслуживания и ремонта. Рассмотрены способы организации обслуживания электрических машин, трансформаторов, линий электропередач и кабелей.
Предназначено для студентов учреждений среднего профессионального и высшего образования по техническим специальностям.
УДК 621.313(075.32)
ББК 31.261я723
ISBN 978-5-16-016457-1 (print)
ISBN 978-5-16-109120-3 (online)
© Полищук В.И., 2015, 2020

Оглавление 
 
 
Введение………………………………………………………………………………... 5 
Глава 1 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей…. 
7 
1.1 Основные термины и определения.……………………………………….. 
7 
1.2 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей..... 
10 
Глава 2 Производственная структура и схема оперативного управления 
работой энергопредприятий…..…………………………………………… 
 
13 
2.1 Производственная структура электростанций и схемы оперативного 
управления их работой…..………………………………………………… 
 
13 
2.2 Производственная 
структура 
предприятия 
электрических 
сетей 
и схемы оперативного управления их работой…..………………………. 
 
17 
2.3 Централизованное диспетчерское управление энергосистемой………… 21 
2.4 Централизованное 
диспетчерское 
управление 
объединенными 
энергосистемами…..………………………………………………………... 
 
24 
2.5 Оперативно-диспетчерский персонал …..………………………………... 
28 
2.6 Выполнение оперативных переключений в электроустановках ……...... 
33 
Глава 3
Производственная эксплуатация электрооборудования……………….... 
37 
3.1 Прием оборудования……………………………………………………….. 
37 
3.2 Монтаж оборудования……………………………………………………... 
40 
3.3 Ввод оборудования в эксплуатацию………………………………………. 41 
3.4 Организация эксплуатации оборудования………………………………... 
42 
3.5 Сроки службы оборудования……………………………………………… 
49 
3.6 Амортизация оборудования……………………………………………….. 
51 
3.7 Хранение оборудования…………………………………………………… 
56 
3.8 Выбытие оборудования……………………………………………………. 
57 
Глава 4 Техническое обслуживание электроустановок…………………………... 
58 
4.1 Содержание и планирование работ по техническому обслуживанию….. 
58 
4.2 Организация работ по техническому обслуживанию…………………..... 
61 
4.3 Обслуживание генераторов и синхронных компенсаторов……………... 
66 
4.4 Обслуживание электродвигателей………………………………………… 67 
4.5 Обслуживание трансформаторов и автотрансформаторов……………… 
71 
4.6 Обслуживание распределительных устройств…………………………… 
86 
4.7 Обслуживание воздушных линий электропередачи……………………... 
90 
4.8 Обслуживание кабельных линий электропередачи…………………….... 
101 
Глава 5 Традиционные методы диагностики электрооборудования…………….. 
111 
5.1 Методы диагностики электрооборудования……………………………… 
111 
5.2 Методы диагностики генераторов и синхронных компенсаторов……… 
115 
5.3 Методы диагностики силовых трансформаторов………………………... 
120 
5.4 Методы диагностики РПН…………………………………………………. 
127 
5.5 Измерение давления контактов……………………………………………. 
129 
5.6 Методы диагностики высоковольтных выключателей………………….. 
132 
5.7 Методы диагностики ЛЭП………………………………………………… 
138 
Глава 6 Цифровая диагностика высоковольтного оборудования………………... 
147 
6.1 Автоматизация средств диагностики……………………………………... 
147 
6.2 Структура цифрового регистратора………………………………………. 
148 
 
 
3
3

6.3 Определение группы соединения обмоток трансформаторов…………... 
150 
6.4 Определение омического сопротивления обмоток………………………. 
152 
6.5 Измерение тока и потерь холостого хода………………………………… 
153 
6.6 Определение 
коэффициента 
трансформации 
обмоток 
силовых 
трансформаторов…………………………………………………………….
 
155 
6.7 Определение полного сопротивления короткого замыкания обмоток 
силового трансформатора………………………………………………….. 
 
156 
6.8 Цифровая диагностика высоковольтных выключателей………………… 158 
Глава 7 Ремонт электрооборудования……………………………………………… 164 
7.1 Методы, стратегии и организационные формы ремонта………………… 164 
7.2 Ремонтные нормативы……………………………………………………....
170 
7.3 Планирование ремонтных работ…………………………………………... 
176 
7.4 Подготовка производства ремонтных работ……………………………… 181 
7.5 Техническая подготовка……………………………………………………. 186 
7.6 Организация и проведение ремонта………………………………………..
189 
7.7 Разграничение 
функциональных 
обязанностей 
между 
службами 
предприятия при ремонте оборудования…………………………………..
 
195 
7.8 Ремонтная документация…………………………………………………... 
197 
 Список использованной литературы…...…………………………………. 
199 
  
 
 
 
 
4
4

Введение 
 
 
Электрическая энергия производится на электростанциях путем 
солжных 
технологических 
преобразований 
первичных 
энергоресурсов. Для передачи и распределения электрической 
энергии используют электрические сети, при этом электрические 
станции, сети и потребители связаны между собой общим 
технологическим процессом преобразования энергии из одного вида 
в другую. 
Характерной особенностью преобразования электроэнергии 
в другие виды энергии является количество произведенной энергии 
равно количеству потребленной электроэнергии в каждый момент 
времени, т.е. выработка электроэнергии по времени должна 
совпадать с её потреблением. Эта особенность связывает в единый 
взаимозависимый технологический процесс, что требует единой 
системы управления режимами работы всех энергообъектов, 
входящих в общую систему производства и распределения энергии.  
Любое изменение режима производства или потребления 
электроэнергии 
сразу 
же 
отражается 
на 
всех 
элементах 
энергосистемы и требует внесения мгновенных управляющих 
воздействий, влияющих на изменения режимов потребления или 
выработки электроэнергии.  
Для повышения надежности электроснабжения потребителей 
практически 
подавляющее 
большинство 
электростанций 
и 
энергопотребителей 
объединены 
в 
единую 
или 
локальную 
энергетическую 
систему 
(например, 
энергосистема 
Дальнего 
Востока, Сахалина и др.). Генераторы, воздушные и кабельные 
линии электропередачи, повышающие и понижающие подстанции и 
установки потребления электроэнергии относятся к электрической 
части 
энергосистемы. 
Трансформаторы, 
установленные 
на 
электростанциях и подстанциях, выполняют задачу преобразования 
энергии с одного уровня энергии на другой, что способствует 
снижению потерь в линиях электропередач при транспортировке 
энергии. 
Электроэнергия 
транспортируется 
и 
передается 
по 
воздушным линиям напряжением 330–750 кВ и выше. Воздушные и 
кабельные линии напряжением 110–220 кВ соединяют между собой 
понижающие подстанции и электростанции, которые используются 
в основном в качестве межсистемных связей. Трансформаторы, 
установленные на понижающих подстанциях, выполняют задачу 
 
 
5
5

для преобразования получаемой ими электроэнергии в энергию 
более низкого напряжения, а также распределения электроэнергии 
между потребителями присоединенных к электроподстанции. Узлом 
связи 
сетей 
являются 
крупные 
понижающие 
подстанции 
энергосистемы. 
Трансформаторы, 
установленные 
на 
таких 
подстанциях, передают мощность между электрическими сетями 
высшего и среднего напряжения.  
Система 
эксплуатации 
энергосистемы 
состоит 
из 
двух 
взаимозависимых 
составляющих: 
организации 
технического 
обслуживания и ремонта электрооборудования и сооружений, 
а также из организации оперативно-диспетчерского управления. 
Организация 
технического 
обслуживания 
и 
ремонта 
электрооборудования и сооружений (техническая эксплуатация) 
возлагается 
на 
эксплуатационный 
и 
ремонтный 
персонал 
предприятий, заводов и их подрядных подразделений.  
В этом пособии раскрыты основы эксплуатации, диагностики и 
ремонта электрооборудования. 
 
 
 
6
6

Глава 1. Правила технической эксплуатации электроустановок 
потребителей 
 
1.1. Основные термины и определения 
 
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) являются основным 
регламентным документом для всех проектируемых, вводимых 
в эксплуатацию, 
реконструируемых 
и 
модернизируемых 
электроустановок предприятий.  
В 
соответствии 
с 
ПТЭ 
электроустановки 
считаются 
действующими, 
если 
они 
имеют 
источник 
электроэнергии, 
находятся под напряжением (вся электроустановка или её часть), 
а также если на неё в любое время может быть включено 
напряжение.  
В 
сферу 
деятельности 
электротехнического 
персонала 
промышленного предприятия входит в основном эксплуатация всех 
электроустановок напряжением не выше 10 кВ от места, 
определенного 
границей 
ответственности 
предприятия 
за 
обслуживание, 
до 
потребителей 
электрической 
энергии 
включительно. При наличии особых условий производства и 
эксплуатации специальных электроустановок, не учтенных общими 
ПУЭ и ПТЭ, должны быть разработаны местные инструкции по 
эксплуатации 
и 
безопасному 
обслуживанию 
данных 
электроустановок. 
Электроустановки 
обслуживаются 
оперативным, 
а 
также 
оперативно–ремонтным персоналом.  
В оперативный электротехнический персонал входят все 
работники, которые обслуживают посменно производственное 
электрооборудование 
предприятия 
и 
которые 
допущены 
к 
оперативным 
переключениям. 
Оперативное 
обслуживание 
осуществляет 
один 
или 
несколько 
работников. 
Количество 
оперативного 
персонала 
в 
смене 
или 
на 
электроустановке 
устанавливает ответственный за электрохозяйство работник по 
согласованию с администрацией предприятия. 
Основные 
определения 
и 
термины, 
относящиеся 
к 
эксплуатации, приведены ниже. 
Определения и термины 
Вторичные цепи – цепи напряжением до 1 кВ, предназначенные 
для выполнения функций управления, включая диспетчерское, 
автоматики, защиты, контроля, измерений, учета электроэнергии, 
сигнализации и др. 
 
 
7
7

Диагностирование – определение технического состояния 
электрооборудования на основе специальных средств выявления 
дефектов с прогнозированием остаточного ресурса и возможных 
путей развития тяжести повреждений. 
Запасная часть (запчасти) – элемент электрооборудования, 
предназначенный для замены поврежденной или исчерпавшей свой 
ресурс аналогичной находящейся в эксплуатации части в целях 
обеспечения его работоспособности в целом. 
Капитальный ремонт (КР) – восстановление или полная замена 
частей электрооборудования с целью полного восстановления его 
ресурса. 
Консервация – обеспечение противокоррозионной защиты 
металлических частей электрооборудования с целью его хранения 
или транспортировки. 
Межремонтный период – период оперативного времени работы 
оборудования 
между 
двумя 
последовательно 
выполняемыми 
плановыми ремонтами (для вновь установленного оборудования – 
период работы от начала ввода его в эксплуатацию до первого 
планового ремонта). 
Наработка 
– 
общая 
продолжительность 
работы 
электрооборудования или количество его включений и т.д. 
Неработоспособное 
состояние 
(неработоспособность) 
– 
состояние электрооборудования, когда из-за несоответствия одного 
или 
нескольких 
параметров 
нормальным 
значениям 
электрооборудование 
неспособно 
выполнять 
требуемые 
эксплуатационные 
функции, 
т.е. 
электрооборудование 
не 
соответствует технической или конструкторской документации. 
Неплановый 
диагностический 
контроль 
– 
определение 
технического состояния электрооборудования после выхода одного 
из основных параметров за предельные значения или с целью 
определения динамики развития дефекта. 
Оперативный 
диагностический 
контроль 
– 
постоянно 
действующий 
мониторинг 
электрооборудования 
с 
целью 
оперативного определения его технического состояния. 
Обменный фонд – запасные части (новые и после капитального 
ремонта), находящиеся на постоянном хранении в специально 
выделенных местах, предназначенные для оперативного ремонта и 
восстановления работоспособности электрооборудования. 
Персонал 
оперативный 
– 
персонал, 
осуществляющий 
оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, 
 
 
8
8

оперативные переключения, подготовку рабочего места, допуски, 
надзор за работающими, выполнение работ в порядке текущей 
эксплуатации). 
Плановый 
ремонт 
(плановый, 
предупредительный, 
профилактический) 
– 
ремонт 
по 
утвержденному 
графику, 
проводящийся в целях предупредительного восстановления ресурса 
электрооборудования до появления неисправностей или аварий. 
Противоаварийная 
автоматика 
системного 
действия 
– 
комплекс 
автоматических 
устройств, 
предназначенный 
для 
остановки и уменьшения воздействий на энергосистему аварийными 
режимами её работы. Одной из основных протиаварийной 
автоматики задач является недопущение общесистемных аварий, 
которые приводят к прекращению электроснабжения большого 
числа мощных энергопотребителей. Релейная защита является 
частью противоаварийной автоматики, находящейся в постоянном 
взаимодействии 
с 
другими 
частями 
автоматического 
противоаварийного управления энергосистемы. 
Работоспособное состояние (работоспособность) – состояние 
электрооборудования, 
характеризующееся 
соответствием 
эксплуатационным параметрам, нормам и требованиям технической 
и конструкторской документации. 
Регламентная остановка – запланированные работы по 
проведению технического обслуживания, регламентных работ, 
испытаний или диагностического обследования на основании 
требований нормативно-технической документации. 
Релейная защита (РЗ) – часть автоматики энергосистем, 
выполняющая быстрое отделение её поврежденных элементов от 
энергосистемы с целью обеспечения надежного и бесперебойного 
электроснабжения 
потребителей, 
подключенных 
к 
исправно 
работающей части системы. 
Ремонт 
– 
работы 
по 
восстановлению 
ресурса 
электрооборудования 
или 
его 
элементов 
с 
целью 
соответствия 
его 
эксплуатационных параметров нормативно-технической документации. 
Ремонт 
по 
техническому 
состоянию 
– 
работы 
по 
восстановлению ресурса электрооборудования или его частей на 
основании заключения диагностического контроля. 
Текущий 
ремонт 
(ТР) 
– 
запланированные 
работы 
по 
восстановлению ресурса электрооборудования, в процессе которых 
заменяются, 
восстанавливаются 
или 
регулируются 
отдельные 
элементы электроустановок. 
 
 
9
9

Телемеханика – совокупность автоматических устройств, 
обеспечивающих 
передачу 
телемеханической 
информации 
от 
источника информации к приемнику информации, расположенному 
на заданном расстоянии от передатчика информации. 
Техническое обслуживание (ТО) – операции по поддержанию 
работоспособности электрооборудования при его эксплуатации, 
хранения или транспортировке. 
Периодичность ТО (диагностического контроля, ремонта) – 
время между техническими обслуживаниями или ремонтами. 
Эксплуатация – жизненный цикл электрооборудования, при 
котором используются, поддерживаются или восстанавливаются все 
его рабочие параметры. 
Электроустановка – комплекс всех элементов (электромашин, 
электроаппаратов, 
линий 
электропередач, 
вспомогательного 
оборудования 
совместно 
с 
помещениями, 
в 
которых 
они 
установлены), 
осуществляющих 
генерацию, 
трансформацию, 
передачу, распределение, потребление электрической энергии. 
 
1.2. Правила технической эксплуатации электроустановок 
потребителей 
 
При организации эксплуатации, диагностики и ремонта 
электрооборудования руководствуются нормативными документами, 
обеспечивающими 
нормальную 
техническую 
эксплуатацию 
и 
безопасность проводимых работ. Одним из таких документов 
является «главная книга» специалистов и электротехнического 
персонала предприятия – «Правила технической эксплуатации 
электроустановок потребителей» (ПТЭЭП). 
Задачи, которые перед собой ставят правила технической 
эксплуатации, 
направлены 
на 
регулирование 
процессов 
производства и оптимизацию взаимосвязей в энергетической 
службе. Это упрощает взаимоотношения со смежными службами и 
помогает 
четко 
разграничить 
зоны 
ответственности 
электротехнического персонала. 
ПТЭЭП 
содержат 
знания, 
необходимые 
техническому 
персоналу, 
выполняющему 
электромонтажные, 
ремонтные, 
наладочные 
работы, 
а 
также 
занятому 
обслуживанием 
электроустановок и оперативными переключениями в них. После 
проверочных 
испытаний 
работнику 
присваивают 
(либо 
они 
подтверждают присвоенный ранее) уровень квалификации. Для 
 
 
10
10