Обслуживание электрических подстанций: теория и практика

А. И. Вантеев









                ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА




Учебное пособие








Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2021

УДК 621.311.4 ББК31.277
     В17



Рецензенты:
Лаврентьев В. М., инженер-электрик, заслуженный энергетик РФ;
Головырцев А. А., главный специалист службы диагностики МЭС Урала






      Вантеев, А. И.
В17 Обслуживание электрических подстанций: теория и практика : учебное пособие / А. И. Вантеев. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 368 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-0538-6

      Предложены основные сведения о принципах работы оборудования электрических подстанций, эффективных и безопасных приемах и методах оперативного обслуживания электроустановок. Рассмотрено большое количество случаев технологических нарушений и травматизма при работе с энергообъектами. Материал подготовлен на основе многолетнего опыта работы автора в сфере энергетики.
      Для оперативного электротехнического персонала любых промышленных и иных предприятий, студентов электроэнергетических специальностей, а также лиц, контролирующих оперативные переключения, диспетчеров сетевых предприятий и центров управления сетями.

УДК 621.311.4
ББК31.277



ISBN 978-5-9729-0538-6 © Вантеев А. И., 2021
                      © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
                      © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021

            ПРЕДИСЛОВИЕ



   Как показывает многолетний опыт работы автора в различных электросетевых предприятиях Минэнерго, в том числе и в электросетях Мордовского участка Средне-Волжского предприятия МЭС Волги ПАО «ФСК ЕЭС» в качестве инженера-инспектора, а также опыт преподавания правил оперативной работы в учебно-курсовом комбинате «Энергетик» филиала ПАО «МРСК Волги» - «Мордовэнерго» и обучения электротехнического персонала, втом числе электромонтеров по ремонту и обслуживанию электрооборудования, для предприятий различных отраслей народного хозяйства в Саранском Доме науки и техники - уровень подготовки персонала и, в частности, оперативного персонала подстанций (ПС), то есть первичного звена оперативного управления в электросетях, оставляет желать лучшего. Мало того, что работа оперативного персонала в энергетике стала непривлекательной для квалифицированных претендентов на роль дежурных электромонтеров (ДЭМ) из-за специфики оперативной работы, высоких требований и относительно невысокой оплаты труда, так еще и заниматься с новым работником на ПС практически некому, кроме мастера ПС (так обычно обстоят дела на ПС 220 кВ, каких в электроэнергетике РФ большое количество). А мастер занят хозяйственными делами, к тому же у него зачастую нет опыта преподавания. Кандидат в ДЭМы на целые месяцы фактически предоставлен самому себе. Заниматься самостоятельно способны далеко не все. Кроме того, на местах не везде есть не

3

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

обходимая информация. При проведении вводного инструктажа во время работы инженером-инспектором я всегда настраивал кандидатов в ДЭМы следующим образом: «Спрашивайте, задавайте вопросы тем, кто уже работает, „кадровым работникам". Один и тот же вопрос задавайте нескольким. У каждого будет свой взгляд, а вам необходимо сформировать на основе услышанного единое мнение».
   Электроэнергетика - это строго регламентированная область трудовой деятельности. На выполнение практически любого рабочего действия персонала есть Правила, Инструкции, Указания, Циркуляры и т. п. Но, несмотря на все эти строгости, количество ошибок персонала (в первую очередь оперативного) остается весьма высоким. Грубейшие ошибки оперативного персонала проявляются, как правило, сразу же: включение заземляющих ножей на напряжение или подача напряжения на заземленные токоведущие части. Если ошибка не проявилась сразу, то она обязательно проявится при следующих переключениях или в виде ложного отключения (отказа отключения). Пример: на одной из ПС при замене выключателя (В) линии 110 кВ без перерыва питания обходным выключателем (ОВ) были сделаны ошибки при выполнении операций с переключающими устройствами на панелях УРЗА. Через неделю при возврате ВЛ на свой В во время запараллеливания своего (линейного) В с ОВ линейный В отключился из-за неправильного действия защит линии. Ошибки ремонтного персонала могут проявиться через много месяцев: например, плохо затянутое контактное соединение может со временем привести к нагреванию контакта, вплоть до свечения; или плохо затянутое уплотнение может привести к протечке масла.
   Попробуем разобраться в причинах большого количества ошибок оперативного персонала. После реформирования энергетики на электросетевых объектах Федеральной сетевой компании (ФСК) - подстанциях (ПС) остался в основном только

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

оперативный персонал - дежурные электромонтеры (ДЭМ) сединоличным дежурством в смене на ПС 220 кВ и дежурством в смене вместе с дежурным инженером (ДИ) на ПС 330 кВ и выше. Естественно, количество ПС 220 кВ значительно превышает количество всех ПС 330 кВ и выше, вместе взятых. Отсюда следует, что оперативный персонал ПС ФСК состоит в основном из ДЭМов, тем более что они в качестве вторых лиц входят и в состав дежурного персонала ПС 330 кВ и выше. А с учетом ПС межрегиональных сетевых компаний (МРСК) и вообще подавляющее большинство оперативного персонала первичного звена оперативно-диспетчерского управления в энергетике (в электрических сетях) - это ДЭМы. Именно для них в первую очередь и предназначен предлагаемый материал.
   Пожалуй, единственной книгой, в которой сведения для персонала, обслуживающего электроподстанции, были собраны воедино, оказалась замечательная книга Филатова А. А. [2]. Она вышла в свет в 1990 г. и переиздана практически без изменений в 2012 году [3].
   Данная книга фактически является дополнением названного выше издания и его развитием с уклоном в практическую сторону. В отличие от книги [2], написанной в академическом стиле, это пособие изложено простым языком в форме, близкой к диалоговой. Можно сказать, что достаточно большой объем сложного материала представлен в доступном для понимания виде. Красной нитью в книге проходит утверждение о том, что для грамотного обслуживания оборудования необходимо понимание происходящих в нем процессов. Именно на обеспечение понимания оперативным персоналом процессов, происходящих при работе оборудования, и нацелен материал данной книги. Она фактически является переработанным и дополненным изданием ранее выпущенной книги автора «Моя профессия ДЭМ ПС» [1].

5

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

   Автор не ставит своей задачей дать читателю сведения обо всех существующих видах и элементах оборудования, применяемого на ПС и в других электроустановках. Да это и невозможно, так как элементная база и типоисполнения оборудования и устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) непрерывно развиваются и совершенствуются, появляются и новые виды электрооборудования. Причем совершенствуются не только виды оборудования, но и принципы и технические решения, используемые для ПС и других электроустановок. Например, в XX веке в России был принят изолированный режим нейтрали для электроустановок классов по напряжению 6, 10 и 35 кВ. Сейчас это далеко не так бесспорно, как ранее. Режимы заземления нейтрали для электроустановок различных классов по напряжению, преимущества и недостатки принятых решений будут рассмотрены далее.
   Автор считает, что главное - это указать персоналу объектов направление для изучения своих объектов, показать подходы к пониманию процессов.
   В представленных материалах нет специального разделения по сферам их применения, например, вот эта глава для ДЭМов ПС 35-220 кВ, эта - для ИТР предприятий электроэнергетики, а эта - для электротехнического персонала предприятий других отраслей. Думаю, что каждый читатель сам выберет то, что ему ближе и нужнее для работы на обслуживаемом оборудовании.
   Надеюсь, что каждый прочитавший эту книгу найдет для себя что-то новое, интересное, полезное. Все сведения излагаются в объемах, достаточных для грамотного обслуживания оперативным и оперативно-ремонтным персоналом своих объектов, причем желающие получить углубленные сведения также найдут их в этой книге.

6

            ГЛАВА 1
            ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ



  1.1. О ТРЕБОВАНИЯХ К ОПЕРАТИВНОМУ ПЕРСОНАЛУ
  ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГЕТИКИ И СПЕЦИФИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ ЕГО РАБОТЫ


   Как показывает многолетний опыт работы в электросетях, в том числе и в электросетях Мордовского участка СреднеВолжского предприятия ОАО ФСК ЕЭС в качестве инженера-инспектора, а также опыт преподавания основ оперативной работы в учебно-курсовом комбинате (УКК) «Энергетик», уровень подготовки оперативного персонала подстанций (ПС) -первичного звена оперативного управления в электросетях -оставляет желать лучшего. В электроэнергетике на выполнение практически любого рабочего действия персонала есть правила, инструкции, указания, циркуляры и т. п. Все настолько «заорганизовано», что существуют даже рекомендации, как разрабатывать различные инструкции. Но, несмотря на все эти строгости, количество ошибок персонала (в первую очередь, оперативного) остается весьма высоким.
   С учетом ПС межрегиональных сетевых компаний (МРСК), большинство работников первичного звена оперативно-диспетчерского управления в энергетике (работников объектов в электрических сетях) - это дежурные электромонтеры (ДЭМы).


7

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

   Что это за специальность - дежурный электромонтер подстанции (ДЭМ ПС)? С одной стороны, это рабочая специальность, но, с другой стороны, для ДЭМов пишутся должностные инструкции, как для инженерно-технических работников. То есть эта специальность занимает промежуточное положение между рабочей и инженерно-технической, очевидно, ввиду высокой степени ответственности. От принимаемых ДЭМом решений и его действий зависят жизни людей и электроснабжение городов, районов, областей. Кто такой этот ДЭМ? Желательно, чтобы он имел специальное высшее или средне-техническое образование, но достаточным является и просто общее среднее образование с обучением (в большинстве случаев не более чем по 80-часовой программе) в учебно-курсовом комбинате (УКК). Затем следует дальнейшая подготовка к новой должности, в том числе стажировка, проверка знаний и т. д. в соответствии с Правилами работы с персоналом (ПРП) [4].
   В зависимости от уровня первоначальной подготовки и личностных качеств обучающегося, от его любознательности и добросовестности на все до «вступления в строй» - выхода на самостоятельное дежурство уходит до года и даже более. То есть, чтобы «довести нового человека до кондиции» уходит, в зависимости от степени подготовленности кандидата и его личностных качеств, до 13-14 месяцев.
   Сложившаяся в последние десятилетия ситуация привела к тому, что эта первичная ступень иерархии оперативно-диспетчерского управления в энергетике стала непривлекательной для квалифицированного персонала. Одной из причин являются высокие требования к кандидатам в ДЭМы. Вопрос принятия на работу в качестве ДЭМа на ПС 220 кВ ФСК стал решаться уже на «генеральском уровне» - на уровне генеральных директоров филиалов Федеральной сетевой

8

ГЛАВА 1
ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

компании - Магистральных электрических сетей. Ежегодная аттестация работников проводится очень строго и иногда является даже способом борьбы с неугодными лицами. Автору известно немало случаев, когда проходящие подготовку (стажировку) ДЭМы уходили, не закончив ее. Были даже случаи увольнений по собственному желанию уже работающих ДЭМов из-за строгостей при проверке знаний. Уходили туда, где проще, туда, где «длиннее рубль» (часто в коммерцию).
   Кстати, понятия «аттестация» и «проверка знаний» - это не совсем одно и то же. Эти понятия путаются даже в приказах Ростехнадзора. Проверка знаний - это проверка того, «что у человека в голове», а аттестация - это проверка того, как человек отработал какой-то период и можно ли ему доверить эту работу на период до следующей аттестации. Разумеется, аттестация включает в себя и проверку знаний, то есть аттестация является более широким понятием, чем проверка знаний.
   Первые главы этой книги предназначены в первую очередь для ДЭМов ПС как первичного звена оперативно-диспетчерского управления в энергетике и могут быть полезны также и для дежурных инженеров (ДИ) ПС, а также для лиц, контролирующих оперативные переключения. Цель автора -в ненавязчивой форме напомнить оперативному персоналу некоторые основные правила, которые нужно соблюдать при подготовке к оперативным переключениям и при их проведении. Кроме того, в книге приведены основные сведения относительно оборудования и устройств релейной защиты и автоматики, рассмотрено большое количество практических случаев из обзоров технологических нарушений, обзоров травматизма и из личного опыта автора.
   Существуют два принципиально разных подхода к уровню подготовки оперативного персонала:

9

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЙ:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

     1. Одни считают, что оперативному персоналу не нужно знать ничего, кроме правил и инструкций относительно его рабочего места. Сторонники этой точки зрения говорят: «Имеются инструкции, в них все изложено, следуйте их указаниям, и вы всегда будете правы». Такую позицию разделяют многие руководители. Можно сказать, что нормативно-техническая документация (НТД) практически не оставляет для ДЭМ никаких вариантов для самостоятельной инициативы (вероятно, потому, что в способности ДЭМ к самостоятельным действиям уже и не верят). К тому же сейчас стало более важным не обидеть кого-либо из многочисленных вышестоящих уровней управления нарушением регламента - задержкой сообщения о случившемся, чем заниматься ликвидацией ненормальных режимов.
    В противовес этому подходу приведу пример из середины 60-х годов, когда приемное кольцо Московских ПС 500 кВ получало более трети электроэнергии по линиям передачи 500 кВ Волжская ГЭС им. Ленина - Москва и Волжская ГЭС им. 22 Партсъезда - Москва (соответственно, Куйбышевская и Волгоградская передачи). В те годы самым серьезным инцидентом считался т. н. разрыв передачи. При разрыве была возможность потери синхронизма между разъединившимися частями. На одном из переключательных пунктов Волгоградской передачи сложилась ситуация, при которой дежурный инженер, женщина, в условиях нарушения связи самостоятельно приняла решение для локализации места повреждения и предотвращения угрозы возгорания соседнего оборудования пойти на временный разрыв передачи. После локализации она грамотно, проверив синхронизм, замкнула передачу. На селекторном совещании после инцидента ее сначала осуждали, но впоследствии в приказе было отмечено, что она

10