Электрические сети

Эксплуатация электрических сетей включает в себя техническое обслуживание и ремонт.

Техническое обслуживание состоит из комплекса работ и мероприятий по поддержанию работоспособности и исправности линий электропередачи и подстанций. Ремонт состоит из комплекса работ и мероприятий по восстановлению исправности и работоспособности, восстановлению ресурса объектов электрической сети и их элементов.

Комплексы работ, направленные на обеспечение надёжности электрических сетей, надёжной их эксплуатации, проводятся с определённой периодичностью, при оптимальных трудовых и материальных затратах.

За техническое состояние оборудования, зданий и сооружений, выполнение объёмов ремонтных работ, обеспечивающих стабильность установленных показателей эксплуатации, полноту выполнения подготовительных работ, своевременное обеспечение запланированных объёмов ремонтных работ запасными частями и материалами, а также за сроки и качествовыполненных ремонтных работ отвечает собственник.

1Обеспечение надёжности

Надежность — это свойство объекта электросетевого хозяйства сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.

Все это достигается своевременным проведением испытаний, осмотром, устранением замечаний по результатам осмотров, проведением ремонтов в установленный срок, применением современного оборудования, материалов (СИП, сшитый полиэтилен, и т.п.), новых технологий при монтаже и ремонте, оснащением бригад новейшим оборудованием и приборами для обнаружения неисправности и дефектовки оборудования, повышением квалификации обслуживающего персонала, публикациями материалов в средствах массовой информации.

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории (п.1.2.17 ПУЭ).

Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

2Передовой опыт эксплуатации

Внедрение программного обеспечения «Модус»

Оперативное обслуживание электрических установок, ввод в эксплуатацию нового оборудования связан с изменением его оперативного состояния, которое необходимо отражать на мнемосхеме. Для выполнения данной работы её фрагменты должны разбираться и собираться вручную с нанесением элементов оборудования, электрических связей, границ присоединений. При этом отображение на мнемосхеме новых элементов оборудования (вакуумных выключателей, устройств телемеханики, кабелей из сшитого полиэтилена, СИП на ВЛ и др.), связанных с внедрением прогрессивных технологий требует введения новых, отличных от существующих, условных обозначений.

Объем и содержание мозаичной мнемосхемы, установленной и существующей порядка 30 лет на диспетчерском пункте филиала АО «Донэнерго» «Ростовские Городские электрические сети», создали неудобства и трудоемкие затраты при внесении изменений в её оперативное состояние.

В 2010 году на базе программного обеспечения (ПО) «Модус» (диспетчерская информационная система) был реализован комплекс для ведения мнемосхемы на диспетчерском пункте Ростовских Городских электрических сетей, предназначенный для персонала ОДС. Одним из средств отображения схемы является, впервые разработанная в России для распределительных сетей 6-10кВ, видеостена, состоящая из 18 кубов с общим разрешением 11520x3240 пикселя.

Для пользования ПО «Модус» диспетчерский персонал ОДС «Ростовские Городские электрические сети» был подготовлен по специальной программе обучения, позволившей в совершенстве овладеть техникой внесения изменений в оперативную мнемосхему.

Внедрение программного обеспечения «Модус» улучшает качество и повышает надежность в управлении распределительными сетями 6-10 кВ в «Ростовских Городских электрических сетях», так как имеет ряд преимуществ перед ранее существовавшей мнемосхемой, а именно:

  • возможность проверки допустимости выполнения операций с точки зрения правил переключений;
  • возможность просмотра данных, связанных с паспортными или расчетными элементами схемы;
  • наличие удобной навигация по схеме сети;
  • отсутствие необходимости у диспетчера покидать рабочее места при выполнении действий, связанных с оперативно-диспетчерским управлением;
  • автоматическое заполнение электронного (оперативного) журнала в соответствии с изменениями в оперативной схеме;
  • одновременное отображение изменений, вносимых в оперативную схему диспетчером «Ростовских Городских электрических сетей», на рабочем месте диспетчера ЦДС в управлении АО «Донэнерго».

3Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Мировые тенденции развития кабельных распределительных сетей 6-10 кВ в течение последних десятилетий направлены на внедрение кабелей с теплостойкой экструдированной изоляцией (сшитый полиэтилен и этилен-пропиленовая резина) и замену ими кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ). В настоящее время в промышленно развитых странах Европы и Америки практически 100% рынка силовых кабелей занимают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Переход от кабелей с БПИ к кабелям со СПЭ изоляцией, связан со всё возрастающими требованиями к техническим параметрам кабелей. В этом отношении преимущества кабелей из СПЭ очевидны:

  • высокая пропускная способность;
  • низкий вес, меньший диаметр и радиус изгиба;
  • низкая повреждаемость;
  • полиэтиленовая изоляция обладает малой плотностью, малыми значениями относительной диэлектрической проницаемости и коэффициента диэлектрических потерь;
  • прокладка на сложных трассах;
  • монтаж без использования специального оборудования;
  • значительное снижение себестоимости прокладки.

Применение данных кабелей по сравнению с традиционными в поливинилхлоридной изоляции позволяет:

  • Использовать жилы меньшего сечения для передачи равного тока;
  • Увеличить длительно допустимую температуру нагрева жил кабелей до 90°С;
  • Увеличить длительно допустимую температуру нагрева жил кабелей при коротком замыкании до 250°С.

Своими уникальными свойствами кабели с изоляцией из СПЭ обязаны применяемому изоляционному материалу. Полиэтилен в настоящее время является одним из наиболее применяемых изоляционных материалов при производстве кабелей. Но изначально термопластичному полиэтилену присущи серьезные недостатки, главным из которых является резкое ухудшение механических свойств при температурах, близких к температуре плавления. Решением этой проблемы стало применение сшитого полиэтилена. Термин «сшивка» подразумевает обработку полиэтилена на молекулярном уровне.

Поперечные связи, образующиеся в процессе сшивки между макромолекулами полиэтилена, создают трехмерную структуру, которая и определяет высокие электрические и механические характеристики материала, меньшую гигроскопичность, больший диапазон рабочих температур. По сумме факторов, кабели с изоляцией из СПЭ более надежны в эксплуатации, требуют меньших расходов на монтаж, реконструкцию и содержание кабельных линий.

Это подтверждено почти сорокалетним опытом эксплуатации таких кабелей в большинстве промышленно развитых стран. По данным зарубежных источников, процент электрических пробоев кабелей с изоляцией из СПЭ на два-три порядка меньше, чем у кабелей с БПИ. АО «Донэнерго» имеет положительный пятилетний опыт эксплуатации кабелей со СПЭ изоляцией. В настоящее время эти кабели эксплуатируются в следующих филиалах:

Наименование филиала Протяженность, км
АМЭС 0,51
ВМЭС 5,86
ЗМЭС 1,94
КМЭС 3,88
ММЭС 0,22
НчМЭС 20,41
РГЭС 153,5
СМЭС 1,45
ШМЭС 12,54
Итого: 200,31