Эксплуатация электроэнергетических систем

В. С. БОЙЧУК, А. В. КУКСИН 
ЭКСПЛУАТАЦИЯ 
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ  
СИСТЕМ 
Учебное пособие 
Москва     Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 

 
 
Утверждено редакционно-издательским  
советом Международного института  
компьютерных технологий 
в качестве учебного пособия  
УДК 621.311  
ББК 31.2 
Б77 
 
 
 
Рецензент: 
главный инженер филиала ПАО «МРСК Центр» –  
“Воронежэнерго”» А. А. Бурков 
 
 
Бойчук, В. С. 
Б77 
 
Эксплуатация электроэнергетических систем : учебное 
пособие / В. С. Бойчук, А. В. Куксин. – Москва ; Вологда : 
Инфра-Инженерия, 2022. – 196 с. : ил., табл.  
ISBN 978-5-9729-0852-3 
 
Рассматриваются вопросы производственной эксплуатации 
энергетических систем, принципы технического обслуживания,  
а также современные методы и формы организации ремонта энергетического оборудования. Освещен вопрос технического состояния оборудования на основе применения современных методов и 
средств технической диагностики. Приведены периодичность, 
объем и нормы испытаний элементов энергетических систем. 
Для студентов, обучающихся по направлению 13.03.02 
«Электроэнергетика и электротехника». 
 
УДК 621.311 
ББК 31.2 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-0852-3 ” Бойчук В. С., Куксин А. В., 2022 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
 
2 

 
 
СОДЕРЖАНИЕ 
 
1. Теория эксплуатации электрооборудования ........................ 4 
2. Производственная эксплуатация оборудования ................ 11 
3. Допуск к работам на электрообъекты 
................................. 15 
4. Техническое обслуживание и ремонт ................................. 22 
5. Техническое обслуживание и ремонт  
электрических сетей .......................................................... 23 
6. Оперативные переключения ................................................ 28 
7. Показатели качества электрической энергии 
..................... 32 
8. Надежность электрических сетей 
........................................ 35 
9. Воздушные линии электропередачи ................................... 37 
10. Кабельные линии электропередачи .................................. 59 
11. Техническое обслуживание устройств  
релейной защиты и автоматики  
в электрических сетях ..................................................... 74 
12. Подстанции 35 кВ и выше.................................................. 76 
13. Эксплуатация силовых трансформаторов ........................ 80 
14. Эксплуатация разъединителей, отделителей (ОД),  
короткозамыкателей (КЗ), разъединителей  
нейтрали (РН) 
................................................................. 102 
15. Техническое обслуживание масляных, воздушных, 
вакуумных, элегазовых выключателей  
в процессе эксплуатации .............................................. 114 
16. Воздушные выключатели 
................................................. 130 
17. Эксплуатация трансформаторов напряжения ................ 166 
18. Эксплуатация трансформаторов тока ............................. 179 
19. Эксплуатация реакторов РБСДГ-10 
................................ 181 
20. Аккумуляторные установки 
............................................. 183 
 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................... 189 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ ...................................................................... 190 
 
 
 
3 

 
 
1. Теория эксплуатации электрооборудования 
 
Система планово-предупредительного ремонта энергетического оборудования (СППРЭО) – это комплекс методических рекомендаций, норм, и нормативов, предназначенных для обеспечения эффективной организации, планирования и проведения технического обслуживания (ТО) и ремонта 
энергетического оборудования. 
СППРЭО реализуется следующим образом: 
– проведением с заданной периодичностью ремонтов 
оборудования, сроки выполнения и материально-техническое 
обеспечение которых планируются заранее. Периодичность 
ремонтов определяется документами такими как «Объем 
нормы испытания электрооборудования», «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ», паспортами и рекомендациями на энергетическое оборудование 
завода изготовителя; 
– проведением операций ТО и контроля технического 
состояния, направленных на предупреждение отказов оборудования и поддержание его исправности и работоспособности в интервалах между ремонтами. 
СППРЭО создана с учетом новых экономических и 
правовых условий, а в техническом плане при максимальном 
использовании:    
– возможности и преимуществ агрегатного метода ремонта; 
– всего спектра стратегий, форм и методов ТО и ремонта, в т. ч. новых средств и методов диагностики. К таким методам диагностики можно отнести – храмотографический 
анализ трансформаторного масла, тепловизионный контроль 
(качество контактов), ультразвуковая диагностика (проверка 
качества фарфора– трещины). 
Вычислительной техники и компьютерных технологий 
сбора, накопления и обработки о информации о состоянии 
оборудования, планирования ремонтов (по количеству от 
4 

 
 
ключений токов КЗ выключателями – согласно паспорта  
и т. д.) и их материально-технического обеспечения.  
Действие системы ППРЭО распространяется на все 
оборудование энергетических и технологических цехов 
предприятий не зависимости от места его использования. 
Настоящий документ устанавливает основные правила 
организации технического обслуживания и ремонта (ТОиР) 
основных производственных фондов тепловых и гидравлических электростанций, тепловых и электрических сетей, требования к порядку планирования и финансирования ТОиР, 
требования к подготовке и производству ремонта, приемки 
из ремонта, к оценке качества отремонтированного обору- 
дования, зданий и сооружений и выполненных ремонтных 
работ. 
Правила организации ТОиР оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей (далее Правила) рекомендуются к применению электростанциями, предприятиями 
тепловых и электрических сетей, управляющими, генерирующими и сетевыми компаниями, а также всеми предприятиями и организациями, привлекаемыми к планированию, подготовке, организации и производству ремонтных работ, разработке технической документации на ремонт оборудования, 
здании и сооружений. 
Правила разработаны на основе действующих «Правил 
технической эксплуатации электростанций и сетей Российской Федерации» (ПТЭ) с учетом передового опыта ремонта 
основных производственных фондов энергопредприятий,  
а также происходящего углубления и расширения рыночных 
отношений в электроэнергетике. 
Организация техническою обслуживания и ремонта 
технологического оборудования, тепловой автоматики и 
средств измерений, релейной защиты и электроавтоматики, 
производственных зданий и технологических сооружении 
возлагается на тепловые и гидравлические электростанции, 
предприятия тепловых и электрических сетей. 
 
5 

 
 
При этом энергопредприятия несут ответственность за: 
– техническое состояние оборудования, зданий и сооружений; 
– планирование и подготовку ТОиР; 
– обеспечение ТОиР финансовыми, материальными и 
трудовыми ресурсами; 
– выполнение необходимых объемов работ по ТОиР, 
обеспечивающих надежность и эффективность эксплуатации; 
– качество отремонтированного оборудования, зданий  
и сооружений, сроки и качество выполненных работ по ТОиР. 
Структура организации ТОиР энергопредприятия должна обеспечивать системное и эффективное решение задач 
поддержания основных производственных фондов в исправном состоянии при оптимальных затратах на ТОиР, что может 
наиболее эффективно достигнуто за счет: 
– структурной реорганизации действующей системы 
управления ТОиР, базирующейся на разделении труда и технической ответственности соответствующих специалистов и 
работников подразделений энергопредприятия за планирование, подготовку производства, финансовое и материальнотехническое обеспечение ТОиР и их исполнение; 
В дальнейшем тексте именуются: технологическое оборудование, тепловая автоматика и средства измерения, релейная защита и электроавтоматика – оборудованием; производственные здания и технологические сооружения – зданиями и сооружениями; тепловые и гидравлические электростанции – электростанциями; тепловые и электрические  
сети – сетями; электростанции и предприятия сетей – энергопредприятиями. 
– создания интегрированной автоматизированной системы управления ТОиР, базирующейся на систематизированном подходе к выполнению работ по ТОиР так, чтобы их 
выполнение могло быть прослежено и, следовательно, заранее спланировано и всесторонне подготовлено; 
 
6 

 
 
– создания системы контроля ТОиР на стадиях подготовки, планирования, обеспечения, исполнения, контроля  
и анализа полученных результатов. 
Для реализации вышеизложенного энергопредприятия 
обеспечивают: 
– систематизированный учет объектов ТОиР – энергоустановок и входящих в них единиц о6орудова, зданий,  
сооружений, сетей – и планомерный контроль технического 
состояния этих объектов; 
– использование для идентификации энергопредприятий, объектов ТОиР, ремонтных работ, поставщиков и подрядчиков ремонтных работ, других объектов учета, относящихся к энергоремонтному производству, общероссийских и 
отраслевых классификаторов, информационное сопровождение и обновление которых производится из единого отраслевого ин-формацнонного центра; 
– использование для обмена классификационными, 
нормативными, плановыми и отчетными данными по ТОиР 
унифицированных макетов обмена данными, устанавливаемыми в автоматизированной системе «Энергоремонт»; 
– своевременное и качественное перспективное, годовое и оперативное планирование и подготовку технического 
обслуживания, капитальных, средних и текущих ремонтов 
оборудования, зданий и сооружений, формирование номенклатуры и объемов ремонтных работ; 
– рациональное сочетание планово-предупредительных 
ремонтов и ремонтов по техническому состоянию (ремонт по 
техническому состоянию – это ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-техничской 
документации, а объем и момент начала ремонта определяются техническим состоянием оборудования, зданий и сооружений); 
– финансирование ТОиР, формирование договорных 
цен, разработку проектно-сметной документации на ремонт; 
 
7 

 
 
– организацию и проведение конкурсных торгов на выполнение ремонтных работ подрядными предприятиями  
и организациями, а также на поставку материальнотехнических ресурсов для ремонта; 
– установление объективных, функциональных связей 
между подразделениями и специалистами, позволяющих 
всей системе управления энергопредприятия оперативно реагировать на производственные возмущения любого масштаба 
и функционировать при этом в нормальном (обычном) ритме, как в период подготовки, так и в процессе выполнения 
ремонтных работ; 
– необходимые условия для выполнения работ по ТОиР 
при обязательной тщательной организационно-технической 
подготовке и необходимом материально-техническом и трудовом обеспечении; 
– координацию и управление производством ремонтных работ, приемку из ремонта и оценку качества; 
– создание базы данных о выполненных плановых и 
неплановых ремонтных работах, использованных ресурсах с 
идентификацией во времени в течении жизненного цикла 
объекта, сопоставление результатов ремонтных воздействий 
с понесенными затратами; 
– учет и анализ повреждаемости оборудования, эффективности управления энергоремонтом и разработку на этой 
основе мероприятий по повышению надежности и эффективности эксплуатации оборудования; 
– осуществление непрерывности процесса планирования, организационно-технической подготовки и выполнения 
ремонтных работ; 
– организацию работы специалистов в условиях функционирования автоматизированной системы управления 
производственно-хозяйственной деятельностью энергопредприятия по ремонту основных производственных фондов  
с использованием локальной сети персональных ЭВМ с организацией автоматизированных мест пользователей и с использованием корпоративной вычислительной сети; 
 
8 

 
 
– создание и использование в ремонтной деятельности 
минимально необходимого и достаточного документооборота, обязательного для применения, как собственным ремонтным персоналом энергопредприятия, так и привлекаемыми к 
выполнению ремонтных работ подрядными ремонтными 
предприятиями и организациями; 
– все производствственные процессы ТОиР необходимыми и обоснованными нормативами и нормами и управление ими; 
– создание методической расчетной базы для осуществления рационального и экономного использования 
трудовых, материальных и финансовых ресурсов; 
– высокое качество выполняемых ремонтных работ; 
– анализ и сопоставление полученных результатов  
ТОиР с понесенными затратами и выработку организационнотехнических мероприятий по повышению эффективности 
ТОиР и снижению издержек ремонтного производства. 
 Организационная структура управления электростанцией для выполнения функций по ТОиР, должна включать 
специально сформированные подразделения: 
– отдел планирования и подготовки ремонта; 
– ремонтные бригады и участки, как правило, в эксплуатационных цехах -владельцах оборудования; 
– выполнение функций по ТОиР, применительно к объектам электрических сетей, осуществляется производственными службами и отделами, предусмотренными действующими организационными структурами предприятий электрических сетей. 
Все эксплуатируемое оборудование разделяются на основное и неосновное. 
Основным является оборудование, при непосредственном участие которого осуществляются основные энергетические и технологические процессы получения продукта (конечного и промежуточного), и выхода из строя приводит к прекращению или резкому сокращения выпуска продукции.   
 
9 

 
 
Неосновное обеспечивает полноценное протекание 
энергетического и технологического процессов и работу основного оборудования. 
Под производственной эксплуатацией понимают стадию жизненного цикла оборудования, заключающуюся в использовании его по назначению. В стадию жизненного цикла 
оборудования входят следующие этапы: прием, монтаж, ввод 
в эксплуатацию, организация эксплуатации, служба в течение определенного срока, амортизация, хранение, выбытие 
оборудования. 
На каждом энергообъекте должны быть распределены 
границы и функции по обслуживанию оборудования, зданий, 
сооружений и коммуникаций между производственными 
подразделениями, а также определены должностные функции персонала.   
На каждом энергообъекте должен быть организован постоянный и периодический контроль (осмотры, технические 
освидетельствования, обследования) технического состояния 
энергоустановок (оборудования, зданий и сооружений), 
определены уполномоченные за их состоянием и безопасную 
эксплуатацию лица, а так же назначен персонал по техническому и технологическому надзору и утверждены его должностные функции. 
Работники энергообъектов, осуществляющие технический технологический надзор за эксплуатацией оборудования, зданий и сооружений энергообъекта, должны: 
– организовывать расследование нарушений в эксплуатации оборудования и сооружений; 
– вести учет технологических и нарушений в работе 
оборудования;   
– контролировать состояние и ведение технической документации; 
– вести учет выполнения профилактических противоаварийных и противопожарных мероприятий. 
 
 
10