Сливка А.В. (Разработка мероприятий по повышению надёжности работы устройств электроснабжения СЦБ на участке Хабаровск II - Дормидонтовка), страница 7

1 – проводник; 2 – изолятор; 3 – траверс; 4 – опора;

Рисунок 3.2 – Схема для расчёта надёжности воздушной линии

Используя найденные ранее показатели надёжности, по схеме на рисунке 3.2, определяется параметр потока отказа 1 километра одноцепной воздушной линии СЦБ на ближайший год, год^-1:

(3.18)

где ω(t)_I - параметр потока отказов, год^-1, n_i - число изоляторов, траверса, опор соответственно, шт., l_Пр - длина проводника ВЛ.

Число элементов линии n определим исходя из того что средний пролёт линии СЦБ 10 кВ составляет 50 метров. Тогда число опор определяется по выражению, шт.:

(3.19)

где L_i - длина расчётной линии электропередачи, км., l_пр - длина пролёта, км.

Число изоляторов определяется по выражению, шт.:

(3.20)

где k_i - коэффициент зависящий от типа ВЛ (одноцепная, двухцепная), m_i - коэффициент зависящий от класса напряжения ВЛ.

Число траверсов определяется по выражению, шт.:

где q_i - коэффициент, зависящий от типа ВЛ.

Число опор вычисляется по формуле (3.19):

Число изоляторов вычисляется согласно формуле (3.20):

Число траверсов вычисляется по выражению (3.21):

Суммарный параметр потока отказов 1 километра ВЛ выполненного проводом АС – 35 определяется по выражению (3.18):

Аналогично вычисляется суммарный параметр потока отказа воздушной линии СЦБ, выполненной проводником АС – 35 для 2013, 2014, 2015, 2016 годов.

Результаты сведены в таблицы 3.9;

Таблица 3.9 – Результаты расчёта суммарного параметра отказа ВЛ

Для наглядности результата расчета параметра потока отказов построим диаграмму рисунок 3.3;

Рисунок 2.3 – Параметр потока отказов ВЛ СЦБ за 5 лет

По полученным показателям надёжности ВЛ СЦБ за 5 лет (таблицы 3.4 – 3.8) видно, что наиболее ненадёжным элементом линии является провод АС-35. Так же низкими показателями надёжности обладают изоляторы на опорах ВЛ СЦБ, что связанно с неблагоприятными метеоусловиями и доступности линии посторонним вмешательствам.

Таким образом, из анализа участка электроснабжения Хабаровск II - Дормидонтовка (раздел 1 данного ДП) и расчетов показателей надежности устройств, объектов с большим количеством отказов в работе, необходимо предложить ряд мероприятий для повышения их надежности и ряда других устройств ВЛ СЦБ

4 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЦБ

4.1 Общие сведения о мерах повышения надёжности

Надёжность системы электроснабжения зависит, прежде всего, от надёжности работы электрооборудования. Главное не только правильно выбрать оборудование, но и поддерживать его надёжность в процессе эксплуатации, т.е. должны выполняться организационные меры по его хранению, ремонту и использованию; обеспечиваться технические нормы на профилактическое обслуживание с учётом характеристик износа и старения оборудования. Если оборудование обладает хорошей ремонтопригодностью и замена его изношенных деталей осуществляется проверенными и приработанными деталями, то в эксплуатации можно обеспечить высокую живучесть оборудования, рассчитанного на многократное использование.

4.2 Мероприятия по повышению надёжности устройств электроснабжения СЦБ

Исследуя диаграммы Парето за последние 5 лет (в разделе 1 данного дипломного проекта) в область принятия первоочередных мер оказались такие устройства, как трансформаторы ОМ и ЗНОМ. Так же имеет место повреждение изоляторов, схлёст (обрыв) проводов, излом траверс, повреждение кабельных линий и высоковольтных предохранителей. Соответственно для данных объектов и будут производиться мероприятия по повышению надёжности.

1. Повреждение (разрушение) изоляторов на опоре ВЛ СЦБ

Основные причины:

• механические повреждения из-за наличия большого количества микротрещин;

• старение изоляции;

• разрушение фарфорового корпуса в изоляторах ПФ и ШФ;

Разработать следующие мероприятия:

Для снижения повреждений изоляторов можно применить полимерные изоляторы, постепенно заменяя ими фарфоровые и стеклянные. Изоляторы изготавливаются на базе стеклопластикового стержня с запрессованными на его концах оконцевателями и покрытым изолирующей монолитной внешней оболочкой из кремнийорганической композиции.. Цельнолитой способ изготовления оболочки обеспечивает стойкость к проникновению воды под защитную оболочку. Оконцеватели изолятора изготавливаются стальным литьём с последующим механической обработкой и оцинковкой термодиффузионным методом на глубину до 80 мкм. Покрытие насыщает поверхностные слои стали цинком. Монолитность термодиффузионной защиты исключает отслоение покрытия при опрессовке оконцевателей на стержне, и создает защиту в 3 раза превосходящую гальваническое цинкование и в 1.5 раза превосходит покрытие нанесенное методом окунания в расплав цинка.

Полимерные изоляторы ЛК-70/10-03-IV УХЛ-1 и ШПУ-10 УХЛ-1 имеют высокие электрические характеристики при высокой загрязненности поверхности, увеличенную длину пути утечки.

Рисунок 3.1 Чертёж изолятора ЛК 70/10 – IV

Изоляторы линейные подвесные стержневые полимерные типа ЛК (рисунок 3.1) предназначены для изоляции и крепления проводов воздушных линий электропередачи и в распределительных устройствах электростанций и подстанций переменного тока напряжением от 10 кВ до 330 кВ частотой до 100 Гц при температуре окружающего воздуха от -60 до +50°С. Изоляторы ЛК-70/10-03-IV УХЛ1 предназначены для использования в составе траверс линий электропередач на напряжение 10-35 кВ.

Изоляторы ШПУ применяют при ремонте ЛЭП на напряжение 10 и 20 кВ взамен изоляторов типа ШФ-10, ШС-10. Монтаж изоляторов производится на те же штыри на которых были установлены изоляторы ШФ с применением тех же типов колпачков или сурика.

Рисунок 3.2 – Чертёж изолятора ШПУ -10-А(Б)

1. Пробой, повреждение трансформаторов ОМ и ЗНОМ

Основные причины повреждений:

• нарушение герметичности из-за старения прокладки из маслостойкой резины;

• старение изоляции;

• внешние перенапряжения;

• метеоусловия;

• вандализм.

Разработать следующие мероприятия:

• увеличить капитальный ремонт трансформаторов;

• капитальный ремонт устройств заземления с заменой провода на металлический пруток;

• произвести проверку устройств заземления металлических не токоведущих частей электрооборудования на всех с/т, произвести перетяжку контактных соединений, в случае выявления нарушений целостности провода заземляющего спуска при укладки его поверх земли или в случаях, когда он находится в земле, необходимо произвести ремонт данных устройств;

• Произвести ревизию с целью определения оборудования выработавший свой нормативный ресурс;

• расследовать выход из строя каждого трансформатора (время работы, когда и где проводился последний капитальный ремонт);

• анализировать работу трансформаторов с выявлением причин отказов и разработкой мероприятий по их устранению;

• при подготовке к грозовому сезону и работе на сигнальных точках контролировать и немедленно приводить к норме уровень масла в трансформаторах;

• при обходах с осмотром обращать внимания на подтеки масла, в случае выявления течи немедленно устранять;

• замена низковольтных спусков на КЛ-0,22 с двойной изоляцией;

• производить замену ОМ-10 на ОЛ-10 на отдаленных, труднодоступных участках.

Трансформаторы ОЛ-0,63(1,25)/10 предназначены для обеспечения питания цепей автоблокировки от воздушных линий СЦБ и продольного электроснабжения железных дорог. Рекомендован для применения на участках железных дорог в качестве понижающего трансформатора. Трансформаторы предназначены для наружной установки на опорах воздушных линий электропередач.

Трансформатор изготовлен в климатическом исполнении "УХЛ" категории размещения 1 ГОСТ 15150 и предназначен для эксплуатации при наружной установке в условиях: [18]

– рабочее значение температуры окружающего воздуха: верхнее – плюс 50°С нижнее – минус 45°С;

– высота установки над уровнем моря – не более 1000 м;

• верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при 25°С.

• трансформаторы рассчитаны на суммарную механическую нагрузку от ветра со скоростью 40 м/с, гололёда с толщиной стенки льда 20мм и от тяжения проводов не более 500 Н (50 кгс);

• рабочее положение в пространстве – вертикальное (высоковольтными выводами вверх).

Трансформатор однофазный, двухобмоточный, представляет собой литой блок, в котором обмотки и магнитопровод залиты специальным изоляционным компаундом на основе эпоксидной смолы. Внешняя изоляция трансформатора выполнена нагревостойким полиуретановым компаундом. Магнитопровод стержневого типа ленточный намотан из холоднокатаной электротехнической стали. Обмотки расположены на магнитопроводе концентрически. Выводы вторичной обмотки присоединены к контактам с резьбой М6 и расположены на нижней части блока, выводы первичной обмотки выполнены шпильками с резьбой М10 и расположены на верхней части блока. Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Hunt smoln» , который одновременно является главной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий.

Характеристики трансформатора ОЛ – 1.25 приведены в таблице 3.1;