Эксплуатация систем электроснабжения

ЭКСПЛУАТАЦИЯ
СИСТЕМ 
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
В.Я. ХОРОЛЬСКИЙ
М.А. ТАРАНОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Допущено Министерством сельского хозяйства
Российской Федерации в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Москва
ИНФРА-М
2025

УДК 621.311(075.8)
ББК 31.19я73
 
Х81
Хорольский В.Я.
Х81  
Эксплуатация систем электроснабжения : учебное пособие / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. — Москва : ИНФРА-М, 2025. — 288 с. — (Высшее образование). 
ISBN 978-5-16-021022-3 (print)
ISBN 978-5-16-013014-9 (online)
В учебном пособии изложены теоретические и практические положения эксплуатации электрооборудования систем электроснабжения. Рассмотрены вопросы технической эксплуатации воздушных и кабельных 
линий электропередачи, подстанционного оборудования, устройств релейной защиты и автоматики, аккумуляторного хозяйства, резервных электростанций, а также основы эксплуатации изоляционных конструкций и заземляющих устройств.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Рекомендовано студентам высших учебных заведений, учащимся 
учреждений среднего профессионального образования, а также работникам электрохозяйств.
УДК 621.311(075.8)
ББК 31.19я73
Р е ц е н з е н т ы:
Кононов Ю.Г., доктор технических наук, заведующий кафедрой 
автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения Северо-Кавказского государственного технического университета; 
Оськин С.В., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электрических машин и электропривода Кубанского государственного аграрного университета
ISBN 978-5-16-021022-3 (print)
ISBN 978-5-16-013014-9 (online)
© Хорольский В.Я., Таранов М.А., 
2016

Предисловие
В настоящее время электроэнергетика Российской Федерации
находится в стадии реформирования и модернизации. Помимо орга"
низационных мероприятий, проводимых с целью внедрения опти"
мальной структуры управления производством электрической энер"
гии и эксплуатацией энергетического оборудования, значительный
объем работ проводится по техническому перевооружению электри"
ческих сетей.
Основное направление таких работ связано с применением ли"
ний электропередачи с самонесущими изолированными проводами,
установкой нового коммутационного оборудования на подстанциях,
использованием принципиально новых устройств релейной защиты и
автоматики, широким внедрением диагностических систем. Серьез"
ные изменения в связи с повсеместным применением микроэлек"
тронных устройств произошли в разработке оборудования для прове"
дения пусконаладочных работ, профилактических измерений и экс"
плуатационных испытаний.
Наряду с внедрением новых средств производства и распределе"
ния электрической энергии в системах электроснабжения проводятся
интенсивные работы по совершенствованию организационных форм
и технологических процессов эксплуатации, направленных на сокра"
щение времени проведения профилактических и восстановительных
работ.
В связи с этим персонал, эксплуатирующий системы электро"
снабжения, должен иметь ясное представление о тех процессах и яв"
лениях, которые протекают в электрооборудовании при длительной
эксплуатации, о принципах построения и функционирования систе"
мы эксплуатации электрооборудования и о тех мерах, которые он

должен проводить по поддержанию работоспособного состояния
электроустановок.
Материал книги будет способствовать приобретению студентами
необходимых знаний и определенных навыков в организации и про"
ведении комплекса мероприятий по бесперебойному электроснабже"
нию потребителей.
4
Предисловие

Глава 1
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
1.1. Основные понятия и определения
Эффективность функционирования промышленных и сельскохо"
зяйственных потребителей в значительной мере зависит от надежно"
сти их электроснабжения. Бесперебойность электроснабжения дости"
гается выполнением комплекса мероприятий, направленных на под"
держание электрооборудования и электрических сетей в исправном
состоянии.
Слово
«эксплуатация»
происходит
от
французского
слова
«exploitation», что означает «получение пользы или выгоды от че"
го"либо». Следовательно, эксплуатация должна предусматривать на"
личие, с одной стороны, человека (оператора), и с другой — объекта
эксплуатации, над которым оператор должен совершать определен"
ные действия для получения необходимого результата. В зависимости
от вида объекта, места его расположения и характера взаимосвязи с
оператором возникают определенные задачи эксплуатации. Напри"
мер, при эксплуатации систем электроснабжения (СЭС) такими зада"
чами является комплекс мероприятий, направленных на бесперебой"
ное электроснабжение потребителей электрической энергией соот"
ветствующего качества. В соответствии с Правилами устройства
электроустановок (ПУЭ) [11] система электроснабжения — совокуп"
ность электроустановок, предназначенных для обеспечения потреби"
телей электрической энергией.
В общем случае под эксплуатацией следует понимать совокуп"
ность организованных действий по приведению оборудования в ра"

бочее состояние, поддержанию его в этом состоянии, а также ис"
пользование по назначению с требуемой эффективностью. Правила
технической эксплуатации электроустановок потребителей [12] трак"
туют термин «эксплуатация» как стадию жизненного цикла изделия,
на котором реализуется, поддерживается и восстанавливается его ка"
чество.
Системы электроснабжения относятся к категории сложных сис"
тем. Рассмотрение различных проблем, возникающих при их экс"
плуатации, базируется на ряде определений, характеризующих сами
системы и процессы, происходящие в них. Термин «система» при
этом рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов,
предназначенных для выполнения некоторой общей задачи. Систему
электроснабжения в этом случае можно представить в виде совокуп"
ности подстанций, линий электропередачи, резервных источников
питания, работающих на определенной территории. Элементом явля"
ется часть системы, выполняющая заданную функцию.
Разделение системы на произвольное число частей неоднозначно.
Поэтому каждый раз указывается уровень, на котором происходит
разделение системы на элементы. Например, в СЭС отдельными эле"
ментами могут выступать линии электропередачи (ЛЭП) и трансфор"
маторные подстанции (ТП). В свою очередь каждый из названных
элементов может рассматриваться в виде новой системы, состоящей
из более мелких элементов. Если в виде отдельной системы рассмат"
ривать ТП, то ее элементами могут быть силовые трансформаторы,
коммутационная аппаратура, ошиновка и т. д.
Взаимодействие совокупности элементов для достижения по"
ставленного целевого назначения системы определяет процесс ее
функционирования. Применительно к системе электроснабжения
таким целевым назначением является бесперебойное снабжение по"
требителей электрической энергией в нужном количестве и задан"
ного качества. Именно в этом и состоит полезный эффект от этой
системы.
Совокупность всех функциональных связей физических процес"
сов, необходимых для достижения определенного полезного эффек"
та, образует технологический процесс. Целевое назначение системы в
виде технологического процесса определяет взаимное расположение
отдельных элементов системы, т. е. структуру системы.
При взаимодействии СЭС с другими системами и окружающей
средой проявляются ее отличительные особенности, или характери"
стики функционирования. Структура системы и ее характеристики
6
Глава 1. Общие вопросы эксплуатации электрооборудования

функционирования имеют тесную связь, обусловленную причин"
но"следственными отношениями. Наличие этих отношений приво"
дит к другому важному понятию «состояние».
Под состоянием следует понимать определенное поведение сис"
темы, характеризуемое совокупностью некоторых качественных при"
знаков (свойств), составляющих ее отличительную особенность и оп"
ределяющих качество ее функционирования, т. е. качество системы.
Однако чаще под качеством подразумевают показатель степени при"
годности системы к удовлетворению определенных потребностей в
соответствии с ее назначением.
Эксплуатация электрооборудования СЭС характеризуется време"
нем действия и местом и охватывает весь период существования изде"
лий с момента приобретения до достижения ими предельного состоя"
ния, при котором дальнейшее применение их недопустимо или неце"
лесообразно, а восстановление не оправдано. Основными этапами
эксплуатации являются: хранение, транспортирование, подготовка к
применению, применение по назначению, техническое обслужива"
ние, ремонт.
В процессе эксплуатации происходит непрерывное изменение ха"
рактеристик объекта эксплуатации под воздействием окружающей
среды, характера и режима работы, действий обслуживающего персо"
нала и т. д.
Под эксплуатационными свойствами электрооборудования пони"
мают его надежность, готовность к выполнению возложенных функ"
ций, экономичность.
Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установ"
ленных пределах значения всех параметров, характеризующих спо"
собность выполнять требуемые функции в заданных режимах и усло"
виях применения, технического обслуживания, хранения и транспор"
тирования.
Готовность — свойство объекта, характеризующее его приспо"
собленность к переводу из любого исходного состояния в состояние
непосредственного применения по назначению.
Экономичность — свойство, характеризующее затраты на эксплуа"
тацию электрооборудования.
Из совокупности перечисленных свойств одним из наиболее важ"
ных свойств является надежность электрооборудования, так как она
определяет эффективность использования его по назначению и суще"
ственно влияет на экономические показатели. Поэтому требование
по обеспечению высокой надежности СЭС предопределяет необходи"
1.1. Основные понятия и определения
7

мость проведения определенных технических мероприятий по под"
держанию показателей оборудования на высоком уровне.
Основными техническим мероприятиями, проводимыми при
эксплуатации СЭС, являются технические обслуживания (ТО) и ре"
монты электрооборудования. Помимо основной задачи, связанной с
поддержанием электрооборудования в исправном состоянии, персо"
нал электросетевых предприятий занимается планированием работ и
реализацией планов"графиков профилактических мероприятий, мо"
дернизацией электрических сетей и приемкой в эксплуатацию нового
оборудования, выполняет оперативную работу, обеспечивает рацио"
нальное и эффективное использование всех видов топливно"энерге"
тических ресурсов, решает вопросы материально"технического снаб"
жения, ведет обучение персонала.
1.2. Характеристика эксплуатационных мероприятий
Техническое обслуживание является основным и решающим про"
филактическим мероприятием, необходимым для обеспечения на"
дежной работы оборудования между плановыми ремонтами. Хорошо
организованное ТО позволяет сократить общий объем работ по экс"
плуатации электрооборудования
В общем случае ТО предусматривает уход за оборудованием и се"
тями. Оно включает: проведение осмотров; систематическое наблю"
дение за исправным состоянием электроустановок; соблюдение пра"
вил эксплуатации, инструкций заводов"изготовителей и местных экс"
плуатационных инструкций; устранение мелких неисправностей, не
требующих отключения оборудования и сетей; регулировку; продув"
ку; смазку. В задачу ТО входит также быстрое, не требующее ремонта
восстановление работоспособности отключившегося оборудования
или участка сети. Правильно организованное ТО — гарантия безот"
казной работы оборудования СЭС. Техническое обслуживание долж"
но проводиться в соответствии с действующими нормативными доку"
ментами [10—14, 21, 22] и инструкциями заводов"изготовителей. При
отсутствии заводской документации инструкции по ТО должны раз"
рабатываться и утверждаться непосредственно на предприятии.
Осмотр является составной частью всех работ, связанных с ТО
электрооборудования СЭС. Осмотр выполняется с целью выявления
признаков возможных неисправностей, проверки правильности уста"
вок и положения органов управления, проверки встроенных прибо"
8
Глава 1. Общие вопросы эксплуатации электрооборудования

ров и устройств сигнализации, проверки состояния монтажа, уровня
жидких диэлектриков и т. п. Периодичность осмотров назначается в
зависимости от сложности и важности электроустановки, а также от
места ее расположения и характера окружающей среды. При возник"
новении аварийных ситуаций и отключении электроустановок прово"
дят внеочередные осмотры. Содержание операций по осмотрам кон"
кретного оборудования СЭС будет рассмотрено в последующих раз"
делах книги.
Очистка. В условиях эксплуатации очистку оборудования и уход
за его внешним видом необходимо рассматривать как обязательное
мероприятие, осуществляемое систематически. Оно должно предше"
ствовать всем другим операциям по ТО. Объем работ по очистке оп"
ределяется конкретным видом оборудования, однако общими меро"
приятиями являются: удаление пыли и грязи, влаги, следов коррозии,
подтеков масла и т. п.
Операции по очистке проводятся с помощью пылесосов; сухих
щеток; кистей; ветоши, смоченной предусмотренным для данного
оборудования растворителем, и т. п.
Контрольно"измерительную аппаратуру и приборы, детали гид"
равлических приводов, органы управления протирают мягкой хлоп"
чатобумажной тканью. Все окрашенные поверхности протирают ве"
тошью, смоченной трансформаторным маслом. Грязь и затвердевшие
отложения удаляют тупыми деревянными скребками. После проведе"
ния мойки (в случае необходимости) следует тщательно удалить ка"
пельки влаги и продуть оборудование сжатым воздухом.
Крепежные работы. Соединение деталей электрооборудования в
основном осуществляется резьбовым способом. В процессе эксплуа"
тации может иметь место ослабление затяжки вследствие самоотвин"
чивания за счет вибрации, смятие рабочих поверхностей резьбы. Ос"
новная задача крепежных работ состоит в сохранении стабильности
предварительной затяжки соединений.
При выполнении ТО проводят осмотр соединений и их подтяжку,
заменяют утерянные или пришедшие в негодность детали новыми. Не"
обходимо учитывать, что периодическое подтягивание резьбовых со"
единений без особой необходимости может привести к нарушению за"
тяжки. Поэтому подтягивать необходимо лишь ослабленные соеди"
нения. Для восстановления требуемой затяжки следует пользоваться
динамометрическим ключом. Определение ослабленных резьбовых со"
единений выполняют, постукивая молотком по гайкам и головкам бол"
тов. Ослабленное соединение издает характерный дребезжащий звук.
1.2. Характеристика эксплуатационных мероприятий
9

Смазка. Длительная работа машин и механизмов в значительной
степени зависит от регулярной и тщательной смазки трущихся по"
верхностей. Преждевременный износ подшипников, зубчатых пере"
дач, цепей, тросов, втулок и т. п. происходит в основном при неудов"
летворительной их смазке или применении смазочных материалов
низкого качества. Масла, используемые для смазки, не должны со"
держать воды, щелочей и кислот, разъедающих металлы, примесей
пыли и песка, вызывающих абразивный эффект. Масла должны хоро"
шо проникать в зазоры между деталями, создавать хорошую масля"
ную пленку на поверхности трения, иметь достаточную вязкость и не
выдавливаться при воздействии нагрузки, иметь температуру засты"
вания, соответствующую условиям эксплуатации в различное время
года. При выборе масла необходимо учитывать условия работы узла,
удельное давление на рабочую поверхность, частоту вращения, тем"
пературный режим, конструкцию узла, наличие уплотнений и т. д.
Регулировки. Одним из важнейших составных элементов техниче"
ского обслуживания являются регулировочные работы. Под регули"
ровкой понимают работы, связанные с сопряжением отдельных узлов
и блоков с доведением параметров, характеризующих их работу, до
величин, удовлетворяющих требованиям технических условий. Часто
вместо термина «регулировка» используют термин «настройка».
Необходимость регулировочных работ вызывается тем, что под
действием ряда дестабилизирующих факторов неизбежен выход по"
казателей функционирования электроустановок за допустимые пре"
делы. При регулировках эти выходы компенсируются с помощью
регулировочных элементов. К таким элементам относятся противо"
действующие пружины, настроечные сердечники, ограничители за"
зоров и др.
Основным критерием правильности проведенных регулировоч"
ных работ является контроль соответствия основных параметров
электроустановок техническим условиям, приведенным в соответст"
вующей документации. Контролю при этом подлежит либо параметр,
величина которого непосредственно зависит от выполняемых опера"
ций, либо комплексный параметр, который является функцией не"
скольких параметров, подвергшихся регулировке.
Контроль регулировочных работ по комплексному параметру ха"
рактерен для восстановительных работ, поскольку он позволяет избе"
жать поэлементных проверок и, следовательно, существенно сокра"
тить время проведения регулировок. Так, например, при проверке ка"
чества функционирования устройств релейной защиты и автоматики
10
Глава 1. Общие вопросы эксплуатации электрооборудования