Отчет практики: расчёт и обслуживание ЛЭП 35 кВ

1.Организационный этап
Инструктаж по технике безопасности на производственной практике включает два этапа:
Вводный инструктаж. Его проводит руководитель практики от учебного учреждения на общем собрании. После проведения инструктажа производится запись в журнале, и каждый студент расписывается в том, что усвоил правила техники безопасности.
Первичный инструктаж на рабочем месте. Его проводит непосредственный руководитель работ (мастер, начальник участка) индивидуально с каждым студентом. Во время инструктажа объясняют специфику предстоящей работы, обращают внимание на возможные опасности и вредности, показывают безопасные приёмы работы.
Руководитель практики со стороны организации (предприятия) проводит все виды инструктажей и регистрирует их проведение в журналах регистрации инструктажей с обязательными подписями получившего и проводившего инструктаж.
В дневнике по практике указываются даты проведения инструктажей, которые заверяются подписями ответственных лиц.
В процессе практики также проводятся регулярные проверки знаний о правилах безопасности. В случае выявления недостатка в понимании или усвоении инструктажей, организуются дополнительные занятия, на которых особое внимание уделяется практическим навыкам и безопасным методам работы.
Важно отметить, что все инструктажи проводятся в соответствии с законодательством и внутренними нормативными актами.
Систематическое проведение инструктажей является ключевым элементом образовательного процесса, который помогает формировать культуру безопасности и профессиональную ответственность
2.Ознакомление с предприятием, изучение организационной структуры предприятия его подразделения и функции
Компания «Профтехногрупп» была основана в 2007 году и представляет собой многопрофильное предприятие, ориентированное на предоставление услуг в области проектирования и возведения зданий различного назначения. Она выступает в роли генерального подрядчика, включая в свою деятельность строительство инженерных сетей, телекоммуникационных систем, автоматизированных систем управления технологическими процессами и объектов энергетической и информационной инфраструктуры.
Особое внимание в компании уделяется профессиональному управлению строительными процессами, качеству технологий, материалов и оборудования, а также координации действий поставщиков и подрядчиков. В распоряжении фирмы находится более 20 единиц строительной и грузовой техники, что обеспечивает оперативное выполнение требований клиентов на различных площадках. В команде предприятия работает свыше 70 квалифицированных специалистов — инженеров, монтажников, сварщиков и строителей с богатым опытом, в том числе в удаленных районах России, включая Крайний Север. Зафиксировано 12 дополнительных направлений деятельности, что представлено в таблице 1.
Таблица 1
Дополнительные виды деятельности по ОКВЭД
Для осуществления своей деятельности Компания имеет ряд разрешительных документов:
Членство в Ассоциации в области строительства Саморегулируемой организации «АЛЬЯНС СТРОИТЕЛЕЙ»;
Членство в Ассоциации в области изыскательских работ и проектирования;
Лицензию МЧС на производство работ по монтажу, ремонту и обслуживанию средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений;
Сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2015;
Сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р ИСО 14001-2016 (ISO 14001:2015);
Сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р 45001-2020(45001:2018);
Свидетельства о готовности организации к применению аттестованных технологий сварки;
Свидетельство о регистрации опасного производственного объекта.
В своей практике Компания выполнила объекты и установила партнерство с такими Заказчиками как:
дочерние общества ПАО «Газпром» - ООО «Газпром добыча Ямбург»;
ООО «Газпром добыча Оренбург»;
ООО «Газпром добыча Астрахань»;
ОАО «Ростелеком»;
АО «Связьтранснефть»;
Лукойл-Информ;
ОАО «Новороссийский морской торговый порт»;
ПАО «Банк ВТБ».
Предприятие возглавляет генеральный директор, который осуществляет оперативное руководство производственно-хозяйственной деятельностью компании в соответствии с федеральными законами и нормативными актами, внутренними документами.
Организационная структура «Профтехногрупп» представляет собой совокупность подразделений, представленных на рисунке 1.
Рисунок 1 - Организационная структура управления
Организационная структура управления имеет линейно-функциональный характер, который проявляется в организации подразделений, сосредоточенных на специализированных задачах, нужных для реализации решений линейного управления.
Главному директору подчиняются следующие лица: главный бухгалтер, юрисконсульт, директор по экономике, директор по энергосбыту, директор по финансам, директор по общим вопросам, управление по вопросам персонала и административным делам, а также отдел по связям с общественностью и служба безопасности.
Финансово-хозяйственная деятельность контролируется ревизионной комиссией, выбор которой осуществляется на общем собрании акционеров.
Выполнение конкретных работ возлагается на исполнителей-специалистов, которые, в свою очередь, относятся к одной из структур. Существование данного вида подразумевает под собой двойное подчинение руководителю.
И здесь основной задачей оптимизации организационной структуры газораспределительной организации субъекта РФ является создание эффективной системы управления производственной деятельностью, ведение единой технической политики, создание четкой вертикали руководства начиная с структурных подразделений головного предприятия, завершая непосредственными исполнителями в районных службах. Основной проблемой, влияющей на решение данной задачи, являются значительная численность обслуживаемого персонала.
Руководителю для эффективного управления необходимо:
- оптимизировать организационную структуру своего подразделения, которая позволит иметь четкое представление от том, каким объемом управленческими, людскими и материально-техническими ресурсами он обладает;
- четкое понимание где, когда и как осуществляют свои трудовые функции подчиненные ему работники;
- каким образом выполнять аварийные и целевые задачи со стороны руководства в максимально короткий срок.
Утверждение организационных структур организации дает четкую информацию о наличии и целевом использования кадров в подразделения, что позволит выстроить производственный процесс исходя из имеющихся ресурсов
Отдел экономического планирования и анализа осуществляет экономическое планирование, направленное на организацию рациональной хозяйственной деятельности в соответствии с потребностями рынка и возможностями получения необходимых ресурсов, выявление и использование резервов производства с целью достижения наибольшей эффективности работы предприятия.
Управление по работе с персоналом и административным вопросам включает отдел управления персоналом и отдел организации управленческой деятельности.
Отдел закупок определяет порядок и процедуру закупки сырья и материалов, критерии и нормы проведения сделок по закупке, определяет и согласовывает порядок расчетов с поставщиками, контролирует состояние складских запасов по всем ассортиментным группам.
Управление по работе на розничном и оптовом рынке проводит поиск потенциальных клиентов; проводит коммерческие переговоры с клиентами.
Отдел по связям с общественностью создает долгосрочную стратегию предприятия (на срок до 5 лет), включая определение приоритетных направлений развития бизнеса в плане расширения продуктового ряда, географической экспансии и увеличения производственных мощностей предприятия.
Отдел механизации и транспорта организует эксплуатацию автомобилей на перевозках, обеспечивает рациональное использование подвижного состава на линии, грузообразующих и грузопоглощающих объектах, руководит разработкой текущих и перспективных планов перевозок и организует их выполнение с соблюдением требований безопасности дорожного движения.
Производственно-технический отдел выполняет работу по сборке и установке технических и программно-математических средств, необходимых для бесперебойной работы предприятия, устанавливает все необходимое для работы программное обеспечение.
Отдел труда и заработной платы выполняет работу по комплектованию предприятия кадрами требуемых профессий, специальностей и квалификации, а также принимает участие в работе по подбору, отбору, расстановке кадров.
3. Исследовательский этап (сбор информации об объекте практики и анализ содержания источников информации по практике)
В рамках изучения электрооборудования и электроприводов, применяемых в организации, проведен анализ их технических характеристик, включая рабочие напряжения, мощности и КПД. Основные требования к оборудованию включают надежность, безопасность, энергоэффективность и соответствие существующим стандартам.
Типы электродвигателей, используемых в организации, варьируются от асинхронных до синхронных, с выделением характеристик, таких как мощность, скорость вращения и класс изоляции.
Режимы работы технологического оборудования охватывают как периодическую, так и непрерывную эксплуатацию, что влияет на выбор электроприводов. Питающая и распределительная сеть обеспечивают электрическую безопасную подачу энергии, имеют четко определенные электрические схемы.
Трансформаторная подстанция отвечает за понижение напряжения, а аппаратура защиты и управления обеспечивает функционирование системы. Также проведен анализ состояния электрооборудования и описаны способы прокладки проводов, обеспечивающие оптимальную организацию электрической инфраструктуры.
Одним из важнейших элементов системы электроснабжения являются линии электропередач (ЛЭП).
Различают два типа ЛЭП: кабельные и воздушные. Воздушные линии электропередач имеют большую протяженность во всем мире и являются основным способом передачи электрической энергии на дальние расстояния.
Электрический расчет линии электропередач позволяет подсчитать потери мощности и напряжения на всем протяжении линии.
Исходя из результатов электрического расчета, можно судить о качестве подаваемой потребителю электрической энергии.
В электрическом расчете учитываются активная и реактивная составляющие мощности, передаваемой по линии.
Реактивная составляющая мощности в свою очередь делится на индуктивную и емкостную.
Оба этих слагаемых реактивной составляющей мощности зависят от среднегеометрического расстояния между проводами, т.е. от положения проводников в пространстве.
В таблице 2 приведены данные для электрического расчета линии.
Таблица 2
Исходные данные для электрического расчета ЛЭП
Определим активную и реактивную составляющие выработанной мощности:
;
;
;
.
Произведем расчет сопротивлений линии, используя формулы:
где – удельное активное сопротивление провода марки АС – 35/6.2;
– индуктивное сопротивление провода марки АС – 35/6.2;
– емкостная проводимость провода марки АС – 35/6.2;
l – длина линии.
Подставляя в формулы значения из таблицы получаем следующие значения:
Для определения величин продольного и поперечного падений напряжений в линии используют следующие формулы:
где Р – активная мощность в начале линии;
Q – реактивная мощность в начале линии;
R и X – активная и индуктивная составляющие сопротивления линии;
U – рабочее напряжение линии.
Подставив в формулы значения мощностей, сопротивлений и напряжения, получаем следующие значения падения напряжения в ЛЭП (продольной и поперечной составляющей соответственно):
Продольная и поперечная составляющие падения напряжения складываются векторно и для получения значения падения рабочего напряжения используют выражение:
Подставим в формулу, значения падения напряжений, получим значение падения рабочего напряжения для данной линии:
Падение напряжения в линии составляет 3.7 %, что соответствует требованиям ПУЭ к качеству электрической энергии, подаваемой потребителю.
Произведем расчет потерь мощности в данной ЛЭП, используя формулы:
Выражения отражают потери активной и реактивной мощностей в данной ЛЭП соответственно. Подставим значения вырабатываемых мощностей и сопротивлений в формулы и произведем расчет:
Рассчитаем величину индуктивных потерь мощности по линии по формуле:
Общие потери реактивной мощности рассчитываются по формуле:
Тогда для линии получаем следующую величину потерь реактивной мощности:
Векторно сложив активную и реактивную составляющие потерь мощности, получим величину потерь полной мощности:
Рассчитаем полную мощность на конце ЛЭП:
Определим КПД ЛЭП и сведем в таблицу данные о потерях в линии, чтобы сделать заключение о качестве подаваемой потребителю посредством данной ЛЭП электрической энергии.
Для определения КПД используется формула:
Таблица 3
Результаты электрического расчета ЛЭП
По результатам электрического расчета можно сделать вывод о том, что качество электрической энергии, подаваемое посредством ЛЭП потребителю, удовлетворяет требованиям ПУЭ: потери напряжения не превышают 10 % от номинального значения, что соответствует максимально возможному значению регулирования трансформатора.
Потери полной мощности также не превышают 10 % от номинальной величины. ЛЭП имеет КПД, равный 96.5 %.
Выбираем изолятор стеклянный линейный подвесной тарельчатый марки ПС– 70Е.
Изоляторы предназначены для изоляции проводов от опорных конструкций воздушных линий электропередачи (ВЛ). Изоляторы изготавливаются из различных материалов в соответствии с условиями их работы на линии.
Подвесные изоляторы применяются на линиях от 6 кВ и выше, они обладают более высокими механическими характеристиками, чем штыревые.
Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, число единиц которых зависит от напряжения ВЛ.
Подвесной изолятор состоит из следующих частей: шапка, изоляторный замок, стержень (пестик), изолирующая деталь, цементная связка.
Расшифровка условного обозначения стеклянных изоляторов для ЛЭП:
П, Ш – вид изолятора (подвесной, штыревой);
С – материал изоляционной детали (стекло);
С, К, В, Д – конфигурация изоляционной детали (сферическая, коническая, с увеличенным вылетом ребра, двукрылая);
40; 70; 120; 160; 210; 300; 400 – минимальная механическая разрушающая нагрузка, кН;
А; Б; В; Д; Е – индекс модернизации изолятора.
Характеристики изолятора ПС70Е:
– разрушающая нагрузка – 70000 Н;
– длина пути утечки – lэф=303 мм;
– строительная длина, lстр = 127/146 мм;
– пробивное напряжение, кВ – 130;
– коэффициент эффективности использования пути утечки k=1;
– масса 3,4 кг;
Число изоляторов в гирлянде – 3 шт.
Рисунок 2 – Изолятор стеклянный линейный подвесной тарельчатый ПС– 70Е
Выбор опоры производим исходя из выше произведенных расчетов величины f – стрелы провеса, lстр– строительной высоты изолятора и расстояния H от провода ВЛ до поверхности земли, производственных зданий и сооружений в населенной местности.
Рассчитаем примерную высоту опоры от траверсы до земли:
Выбираем промежуточную опору П35–1 (промежуточная металлическая опора для ВЛ 35 кВ, 1 модификация).
Шифр опоры – П35–1;
Тип опоры – промежуточная;
Цепность – одноцепная;
Район по гололеду – III – IV;
Район по ветру – I – IV;
Марка проводов – АС 16/2.7 – АС 95/16;
Масса опоры, кг – 1558.
Рисунок 3 – Промежуточная опора П35–1
Выбираем анкерную опору У35-3 (Унифицированные анкерно-угловые металлические опоры для ВЛ 110 кВ, вторая модификация).
Шифр опоры – У35-3;
Тип опоры – анкерно-угловая;
Цепность – одноцепная;
Район по гололеду – I – IV;
Район по ветру – I – III;
Марка проводов – АС 16/2,7 – АС 95/16;
Масса опоры, кг – 2385.
Рисунок 5 – Анкерно-угловая опора У35-3
Расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до поверхности земли при максимальной стреле провеса должно быть не менее 7,0 м.
Максимальная стрела провеса f6=2.49 м;
Расстояние от земли до траверсы промежуточной опоры H = 15 м;
Строительная высота подвесного изолятора lстр.подвесн. =110 мм;
Количество подвесных изоляторов в гирлянде nподвесн. = 3.
Расстояние от нижней точки провода до земли при максимальной стреле провеса рассчитывается по формуле:
h> 7 м, следовательно линия спроектирована правильно.
Был произведен расчёт сечения провода по экономической плотности тока и допустимому нагреву, рассчитаны потери мощности и напряжение в ЛЭП, найдены механические нагрузки на провод.
Выбрано расстояние между опорами, вычислены стрелы провеса. С помощью данных вычислений, смогли выбрать изоляторы, опоры и грозозащитный трос. Данная ЛЭП соответствует требованиям ПУЭ.
4. Экспериментально-практическая работа
Эксплуатация воздушных линий электропередачи «Профтехногрупп» включает техническое обслуживание (эксплуатационное обслуживание), капитальный ремонт и работы, связанные с ликвидацией аварийных повреждений на ВЛ.
Затраты труда по названным видам работ распределяются следующим образом:
- аварийно-восстановительные работы — 0,3 — 1,2 % (всех затрат труда),
-техническое обслуживание — 9,5 — 12,6%,
-капитальный ремонт 86,4 — 89,5%.
Техническое обслуживание и капитальный ремонт являются основными условиями, обеспечивающими нормальную, безаварийную работу воздушных линий электропередачи. Эти работы плановые и составляют приблизительно 99 % всех затрат труда ремонтно-эксплуатационного персонала. В структуре затрат труда по разделу капитальные ремонты основная доля приходится на расчистку трасс и замену дефектных изоляторов.
Доля затрат труда по расчистке трасс составляет около 45 % всего объема работ по капитальному ремонту.
По объему затраты труда на эти работы растут быстрее, чем увеличивается протяженность обслуживаемых линий. Вызвано это тем, что трассы вновь введенных и вводимых в настоящее время в эксплуатацию ВЛ (около 30 %) проходят по лесистой местности.
Текущий ремонт воздушных линий электропередачи проводится ежегодно. Объем выполняемых работ включает: ремонт и выправку опор, замену поврежденных изоляторов, перетяжку отдельных участков сети, проверку трубчатых разрядников, вырубку разросшихся деревьев.
При капитальном ремонте проводится плановая замена опор, перетяжка и выправка линий, замена неисправной арматуры. Капитальный ремонт низковольтных воздушных линий проводится один раз в 10 лет.
Для устранения дефектов, обнаруженных при осмотрах, составляется график отключения воздушных линий электропередачи для проведения ремонта.
При эксплуатации воздушных линий электропередачи наблюдаются отклонения опор от вертикального положения. С течением времени величина наклона увеличивается и опора может упасть.
Для восстановления нормального положения опоры используется лебедка. После правки почву вокруг опоры хорошо утрамбовывают. Если опора наклонилась в результате ослабления бандажа, производят его подтяжку.
Расположенные в земле деревянные части пасынка (опоры) подвергаются сравнительно быстрому загниванию. Для продления срока службы в местах повреждения устанавливают антисептические бандажи.
Перед наложением бандажа участок древесины очищают от гнили, затем кистью наносят антисептическую пасту слоем 3 - 5 мм и накладывают ленту из синтетической пленки или рубероида, которую фиксируют с помощью гвоздей, а верхний обрез обвязывают проволокой диаметром 1 - 2 мм.
Другая технология работ предусматривает заготовку гидроизоляционных листов с заранее наложенным антисептиком и последующую установку их на пораженное место.
В настоящее время часто практикуют замену поврежденных деревянных пасынков на железобетонные. Если меняют пасынок при хорошем состоянии остальной части опоры, то такую работу выполняют без снятия напряжения. Новый пасынок устанавливают с противоположной стороны (по отношению к старому пасынку), а старый удаляют.
Выправку одностоечных железобетонных опор осуществляют с помощью телескопической вышки.
Различают следующие дефекты железобетонных опор: поперечные трещины, раковины, щели, пятна на бетоне.
При наличии поперечных трещин в зависимости от типа опоры производят окраску поверхности бетона в зоне трещин, заделку их полимерцементным раствором, установку бандажей и замену опор.
Перед проведением покраски поверхность промывают растворителем, затем грунтуют слоем лака марки ХСЛ и покрывают смесью лака с цементом (в отношении 1:1 по массе).
После сушки наносят слой перхлорвиниловой эмали ХВ-1100. Для приготовления полимерцементного раствора первоначально смешивают цемент с песком (цемент марки 400 или 500 с песком в пропорции 1:2), затем добавляют 5 % полимерную эмульсию. Полученную массу перемешивают и вмазывают в поврежденное место. Через 1 час заплату смачивают водным раствором эмульсии.
При ширине трещины более 0,6 мм, наличии раковин или отверстий площадью до 25 см2 устанавливают бандаж.
Поврежденное место зачищают, размещают вертикальный или горизонтальный стальной каркас (сталь диаметром до 16 мм), делают опалубку и заливают бетоном. Края бандажа должны на 20 см перекрывать зону разрушения бетона.
При наличии продольных трещин длиной более 3 м на всей поверхности бетона, раковин или отверстий площадью более 25 см2 производится замена опоры.
Чистка изоляторов может производиться на отключенной воздушной линии электропередачи протиркой вручную или на линии под напряжением путем обмыва изоляторов струей воды.
Для обмыва изоляторов используется телескопическая вышка, в которой устанавливается вспомогательная стойка для ствола с насадкой, по которому под давлением поступает вода. Вода привозится в цистерне. Работу выполняют специально обученные лица.
Замена неисправных изоляторов осуществляется без опускания или с опусканием провода. На воздушной линии, где масса провода небольшая, используется телескопическая вышка и провод не опускают.
После демонтажа вязок специальным ключом старый изолятор снимают со штыря, заменяют полиэтиленовый колпачок.
Перед установкой нового колпачка его предварительно нагревают в горячей воде при температуре 85 - 90° С. Затем ударами деревянного молотка насаживают на крюк, устанавливают изолятор, закрепляют провода.
Указанная операция проводится путем вставки или вырезки части провода. Перед началом работы расчетом определяют длину вставки (вырезки).
Затем отключают напряжение, на одной из анкерных опор провод отсоединяют и опускают на землю, разрезают, делают вставку, снова натягивают. Если длина вставки (вырезки) небольшая (0,2 - 0,6 м), регулировку стрел провеса производят за счет изменения крепления проводов на анкерных опорах.
В сетях 0,38 - 10 кВ такая работа обычно выполняется в летнее время, причем стрела провеса устанавливается "на глазок". Это нежелательно. Указанная регулировка может привести к обрыву проводов в зимнее время.
При сравнительно небольшом повреждении проводов (3 - 5 проволок из 19) оборванные жилы скручивают и накладывают бандаж, либо ремонтную муфту.
При этом вырезка участка провода не производится.
Ремонтная муфта представляет собой разрезанный вдоль овальный соединитель. При монтаже края разреза разводят, муфту надевают на поврежденный участок и опрессовывают с помощью прессов МГП-12, МИ-2. Длина муфты зависит от размеров поврежденного участка.
При большом числе оборванных жил производится замена дефектных участков провода. Отрезок нового провода должен иметь то же направление свивки, что ремонтируемый.
Длина вставки берется от 5 до 10 м в зависимости от сечения провода. При ремонте используется телескопическая вышка, провод опускается на землю.
Наиболее распространенные способы соединения вставок с основным проводом — использование овальных соединителей с последующим их обжатием или скручиванием.
Для ремонта проводов воздушной линии электропередачи применяется также сварка с помощью термитных патронов. К работам по сварке допускаются лица, прошедшие обучение и могущие выполнять эту операцию самостоятельно.
Очистка трассы выполняется с целью исключения аварий из-за падения деревьев на провода, перекрытия линий ветвями подрастающих деревьев, для защиты от пожаров.
Кроме этого работы на трассе проводятся для защиты сельскохозяйственных угодий от сорной растительности.
Мероприятия по очистке трассы воздушной линии планируются. Используются ручная, механическая и химическая виды очистки. На трассах воздушных линий 0,38 - 10 кВ преимущественно проводится ручная очистка.
Работу выполняет специально подготовленная бригада. Лица моложе 18 лет к вырубке и валке деревьев не допускаются. Обычно на место работы при большом ее объеме вывозится передвижной вагончик.
При ремонтах ВЛ выполняется комплекс мероприятий, направленных на поддержание или восстановление первоначальных эксплуатационных характеристик ВЛ путем ремонта или замены отдельных ее элементов.
Для ВЛ напряжением до 10 кВ структура ремонтного цикла предствляет собой чередование текущего и капитального ремонтов: Т-К- Т-К... Продолжительность ремонтного цикла для ВЛ на деревянных опорах составляет 5 лет, на железобетонных опорах – 10 лет.
Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше предусматриваются только капитальные ремонты с периодичностью: не реже 1 раза в 5 лет для ВЛ на деревянных опорах; не реже 1 раза в 10 лет для ВЛ на железобетонных и металлических опорах.
Для регулярного ремонта и поддержания воздушных линий электропередач в надлежащем состоянии используется специальный график, согласно которому производится временное отключение ЛЭП.
Периодичность текущих ремонтов при этом составляет минимум 1 год. Во время текущего ремонта производится выправка и ремонт опор, вырубка разросшейся растительности, проверка трубчатых разрядников, перетяжка отдельных участков сети, замена повреждённых изоляторов.
Периодичность капитального ремонта воздушных ЛЭП — 10 лет.
Ремонт проводов
Таким образом, перечень работ, относящихся к текущим и капитальным ремонтам ВЛ, устанавливается типовыми инструкциями по эксплуатации ВЛ.
Объем ремонтных работ определяется по результатам предшествующих осмотров, испытаний и измерений.
Поэтому для планирования ремонтов ВЛ в «Профтехногрупп» ведется следующая эксплуатационно-техническая документация:
-паспорта ВЛ;
-листки осмотров;
-ведомости проверки загнивания деревянных опор;
-ведомости проверки линейной изоляции;
-ведомости измерений габаритов и стрел провеса проводов и тросов;
-ведомости измерений сопротивлений заземляющих устройств;
-журналы неисправностей......Показать/скрыть дополнительное описание