Файл: Содержание Введение. Общие вопросы монтажа и эксплуатации электроустановок и электрооборудования.pdf

Воздушные линии электропередачи являются одним из важнейших элементов систем электроснабжения, от надежности которых зависит бесперебойное электроснабжение электроустановок. Внезапные перерывы электроснабжения приводят, как правило, к нарушению технологического процесса, связанного с определенным экономическим ущербом и созданием опасных ситуаций. Они связаны с неисправностями ВЛ, обусловленными различного рода нагрузками, действующими на опоры, провода, изоляторы и другие элементы. К наиболее характерным неисправностям ВЛ относятся следующие.
Для опор — наклон их относительно вертикального положения и деформация траверс; оседание или выпучивание земли вокруг фундамента и оседание фундамента, трещины и повреждения в наземной его части; неудовлетворительная окопка опор; отсутствие болтов и гаек в крепежных элементах, недостаточная длина нарезки болтов, ослабление проволочных бандажей; коррозия, трещины и коробление деталей опор; нарушение сварных швов, заклепочных и болтовых соединений; загнивание деталей деревянных опор, их обгорание и расщепление.
Для проводов и тросов — сильное натяжение или провисание проводов; отклонение от нормируемых расстояний до земли и других объектов; коррозия, набросы, вибрации и образование гололеда.
Для изоляторов — механические повреждения фарфора, ожоги и оплавления глазури; следы оплавления на армировке изоляторов и арматуре гирлянд; отсутствие замков или шплинтов в гирлянде, выход стержня из головки изолятора, погнутые штыри и стержни; коррозия арматуры; коронирование.
Для креплений и соединений проводов и тросов — неисправность зажимов и соединителей; образование трещин в их корпусе; отстутст-вие болтов, шайб, шплинтов; ослабление затяжки гаек, следы перегрева зажима или соединителя; проскальзывание провода из зажима, ослабление крепления провода к изолятору и др.
С целью исключения отказов и повреждений, обеспечения необходимой надежности, поддержания и соблюдения требований, предъявляемых к ВЛ, осуществляется комплекс мер по техническому обслуживанию и ремонту, предусматривающий: соблюдение допустимых режимов работы по токам нагрузки; проведение осмотров и проверок; выполнение измерений и профилактических испытаний; проведение планово-предупредительных ремонтов.
Необходимость соблюдения допустимых режимов работы по токам нагрузки обусловлено следующими обстоятельствами. Сечение проводников для воздушных линий принимается согласно ПУЭ по длительно-допустимому току из расчета допустимой температуры их нагрева +70° С и температуры воздуха -г-25°С. Ток, проходящий по воздушной линии, нагревает проводник.
Это приводит к следующим изменениям: удлиняется провод, вследствие чего увеличивается стрела провеса и изменяются его габариты относительно земли и других элементов, натяжение провода и его способность нести механическую нагрузку, сопротивление провода и, следовательно, потери мощности, энергии и напряжения.

При номинальных токах ВЛ указанные факторы будут находиться в пределах заданных норм. В условиях перегрузки они изменяются в сторону ухудшения. В связи с этим ток ВЛ не должен превышать расчетный, а перегрузки могут носить только временный характер. Возможна перегрузки на 30—40%, а в ряде случае и до 60% по условиям выполнения требований по габаритам линии. При перегрузке ВЛ до 50% потеря напряжения превышает допустимые значения на 0,8—1,6%, что не оказывает существенного влияния на качество электроэнергии.
Осмотры и проверки ВЛ разделяются на периодические, верховые, выборочные контрольные осмотры и внеочередные. Периодические осмотры проводятся по графикам, утвержденным лицом, ответственным за эксплуатацию электрохозяйства. Выборочные контрольные осмотры проводятся со следующей периодичностью: электромонтерами не реже 1 раза в
6 мес; инженерно-техническим персоналом не реже 1 раза в год; верховые осмотры ВЛ напряжением 35 кВ и выше — по мере необходимости, но не реже 1 раза в 6 лет, а на ВЛ напряжением 20 кВ и ниже только по мере необходимости; внеочередные осмотры — при образовании на проводах гололеда или пляске проводов, наступлении ледохода и разлива рек, пожарах в зоне трассы, после сильных бурь, ураганов, морозов (ниже —
40°С) и других стихийных бедствий, а также после автоматического от- ключения ВЛ релейной защитой.
При проведении осмотров и проверок ВЛ обращают внимание на следующее: наличие обрывов и оплавлений отдельных проволок или набросов на провода и тросы: наличие боя, ожогов и трещин изоляторов; состояние опор, разрядников, концевых кабельных муфт на спусках; наличие искрения и правильность регулировки проводов; наличие и состояние предупредительных плакатов и постоянных знаков на опорах; наличие и состояние болтов, гаек, целостность отдельных элементов, сварных швов и заклепочных соединений на металлических опорах; целостность бандажей и заземляющих устройств; чистоту трассы, наличие деревьев, угрожающих падением на линию, посторонних предметов и т. п.
С целью получения более полной и достоверной информации о состоянии
ВЛ регулярно проводят их профилактические испытания и измерения. При этом предусматривают определение габаритов и разрегулировки проводов и тросов; измерение сопротивления изоляции изоляторов и их испытания повышенным напряжением; контроль многоэлементных изоляторов с помощью штанги; контроль соединений проводов; измерение сопротивления заземления опор и тросов; проверку правильности установки опор, тяжения в оттяжках опор, степени загнивания деталей деревянных опор. Профилактические испытания и измерения проводят в объемах и сроки, предусмотренные ПТЭ.
Данные об обнаруженных дефектах при осмотрах и профилактических испытаниях заносятся в журнал. На основании этих данных лицо, ответственное за электрохозяйство, дает указание о сроках устранения дефектов и составляет планы ремонтных работ. Техническое обслуживание и ремонтные

работы на ВЛ должны проводиться по возможности комплексным методом с максимально возможными сокращениями времени отключения линии.
Для ВЛ, где отмечаются частые гололеды или заморозки, необходимо принимать меры для борьбы с ними путем применения плавки гололеда электрическим током. На коротких участках линий гололед можно удалять также механическим путем с помощью длинных шестов или из корзины автовышки.
С целью обеспечения сохранности ВЛ, создания нормальных условий эксплуатации и предотвращения несчастных случаев предприятиями, в ведении которых она находится, должна осуществляться охрана в соответствии с Правилами охраны электрических сетей.

напряжением; определение сопротивления заземлений; измерение блуждающих токов и определение химической коррозии; измерение нагрузки и температуры; контроль осушения вертикальных участков К.Л; проверка срабатывания защиты линии до 1000 В с заземленной нейтралью. Объем и сроки испытаний КЛ определяются ее назначением и напряжением, марками кабелей и другими факторами . Несмотря на большую работу, проводимую по предупреждению отказов кабелей, в процессе эксплуатации и при испытаниях возможны пробой изоляции и повреждения кабелей.
Повреждение кабелбных линий
Несмотря на систематический осмотр кабельных трасс и кабелей и профилактические испытания, на кабельных линиях имеют место повреждения.
Дефекты кабелей, вызывающие повреждения кабельных линий, бывают заводские, эксплуатационные, монтажные, транспортировки и хранения.
К дефектам транспортировки и хранения кабеля следует отнести удары, вмятины, повреждения запаянных на заводе концов кабеля. Через поврежденные концы кабеля легко может проникнуть влага. Если влага проникает с торца, то порча кабелей идет быстрее (влага, как по фитилю, проникает по кабелю на большие расстояния). При боковых повреждениях брони (например, незаметный прокол) процесс идет очень медленно и до тех пор, пока влага не проникнет в токоведущие жилы.
Дефекты монтажа разнообразны. Основные из них— плохая пропайка шеек муфты, нарушенная во время разводки жил кабеля при его разделке изоляция, плохая, некачественная пайка соединительных гильз, неполная или слишком быстрая заливка муфты, крутые изгибы на поворотах кабеля, ломающие поясную изоляцию жил кабеля, перекрутка кабеля, ведущая к излому изоляции, вмятины и удары.
Бороться с такого рода дефектами целесообразно путем тщательного технического контроля, а также выполнения монтажных работ квалифицированным персоналом.
К дефектам эксплуатации относят разрыв кабеля в муфтах от проседания грунта, вытекание массы из кабеля или муфты, попадание влаги в муфты, коррозию кабеля от химических растворов и блуждающих токов, порчу изоля- ции кабеля от повышенных температур (перегрузка кабеля, наличие вблизи кабеля посторонних источников тепла, повышающих температуру кабеля).
Дефекты эксплуатации устраняют путем систематического и тщательного наблюдения за состоянием муфт и кабелей и контрольных раскопок.
Определение характера повреждения кабелей.
Кабель проверяют мегаомметром и определяют характер повреждения.
Для трехфазных кабелей бывают следующие виды повреждений:
-пробой изоляции одной, двух или трех фаз без обрыва жил;
-обрыв одной, двух или трех жил без заземления;
-обрыв одной, двух или трех жил с заземлением.

При определении характера повреждения мегомметром оценивают состояние изоляции фаза- земля и между фазами, измеряют омическое сопротивление изоляции кабеля. На рис. 3.1 изображена принципиальная схема наиболее распространенного мегомметра типа М 1101, имеющего два придела измерения.
Рис.3.1.
Принципиальная схема мегаомметра типа Ml 101
Мегомметр состоит из генератолра постоянного тока Г, вращаемого от руки, измеряемого магнитоэлектрического прибора И, логометрической системы и добавочных сопротивлений. Нормальная частота вращения ручки прибора 120 об/мин. Переключатель П служит для переключения пределов измерения мегомметра. Прибор имеет три зажима с надписями: линия Л, земля З, экран Э.
Зажимы Л З присоединяют к объекту и земле в случае измерения сопротивления изоляции относительно земли или оба зажима присоединяются к электрическим цепям, между которыми измеряют сопротивление изоляции.
Если результат измерения изоляции объекта искажен поверхностными токами по изоляции, на изоляцию объекта накладывают экранные электроды, которые присоединяют к зажимам мегомметра Э. На верхнем пределе измерений замкнуты контакты 2 и 3 переключателя пределов П. При этом образуется последовательная цепь тока: плюс генератора, рабочая рамка логометра 5, резистор R1, контакты пере-ключателя 3 и 2, зажим Л, измеряемое сопротивление, зажим 3, резистор R2 и минус генератора. Измеряемое сопротивление включается последовательно в цепь между зажимами Л и 3. При замкнутых накоротко зажимах Л и 3 и нормальной частоте вращения генератора стрелка логометра устанавливается па начальной отметке шкалы — нуль. При разомкнутых зажимах Л и 3 и тех же условиях стрелка логометра устанавливается на конечной отметке шкалы — бесконечность.
На нижнем пределе измерения замкнуты контакты 3-4 и 1-2 переключателя пределов П. При этом образуется параллельная цепь тока: плюс генератора, рабочая рамка логометра 5, резистор R1, контакты 3 и 4, резистор R2, минус генератора. Контакты 1-2 при этом присоединяют зажим Л к плюсу генератора, и измеряемое сопротивления оказывается подключенным параллельно резистору.
В этом случае при замкнутых накоротно зажимах Л и 3 стрелка устанавливается на отметке шкалы — бесконечность верхнего предела измерения, что соответствует нулю нижнего предела.

Измерение изоляции фаза — земля производят с обоих концов кабеля.
Аналогично производят испытание состояния изоляции между фазами кабеля.
После этого приступают к определению целостности жил кабеля.
Закорачивание кабеля с одного конца и его заземление необходимы по следующим соображениям. При определении характера повреждения желательно точно выяснить, имеет ли место обрыв одной, двух или трех фаз кабеля. Если закоротить только конец кабеля, не заземляя его, то, испытания кабеля покажут, что произошел обрыв всех трех фаз в обоих случаях, тогда как на самом деле в одном случае имеет место обрыв двух фаз, а в другом — обрыв всех трех. Заземление кабеля при наличии закоротки на конце его дает возможность точно выяснить характер повреждения.
При обрыве жилы кабеля мегаомметр покажет, что сопротивление изоляции равно бесконечности, а в случае с заземлением — на фазе, которая не повреждена сопротивление изоляции будет равно нулю, а на двух других равно бесконечности. Таким образом, истинное состояние жил кабеля будет точно установлено.
После выяснения характера повреждения кабеля приступают к измерениям и определению места повреждения. Для того чтобы получить наилучшие по точности результаты измерения при определении места повреждения кабеля, желательно иметь сопротивление в месте повреждения не выше 5000 Ом. Для этого в месте повреждения кабель прожигается при помощи специальной установки, носящей название испытательно-прожигательной. Она содержит испытательный трансформатор с выпрямителем высокого напряжения
(испытательная часть установки) и трансформатор прожигания с выпрямителем
(прожигательная часть установки). Питание всех трансформаторов производят от сети 220/380 В.
Порядок работы установки следующий: сначала включается испытательный трансформатор, дающий напряжение около 35 кВ. По мере того, как сопротивление места повреждения понижается, одновременно с ним понижается напряжение на выпрямителе высокого напряжения. При снижении на нем напряжения до 20 кВ подключают трансформатор прожигания.
Для определения места повреждения
наибольшее распространение получили следующие методы: абсолютные — индукционный и акустический и относительные — импульсный, колебательного разряда, петлевой и емкостный.
На эффективность определения места повреждения существенное влияние оказывает величина переходного сопротивления в месте повреждения. Снижение ее до требуемого значения осуществляется путем прожигания с помощью специальных установок. Для этой цели в настоящее время применяют аппараты АШИК-1 и АШИК-2, разработанные ВостНИИ.
Они позволяют: испытывать электрическую прочность изоляции кабельных линий импульсным напряжением до 30 кВ в течение 10 5
...10 3
с, определять места повреждения на трассе кабеля.