Техника безопасности и проверка положения аппарата

Для защиты персонала от воздействия дуги при отключении разъ­единителями или отделителями малых токов над приводами аппаратов сооружаются козырьки или навесы из негорючего материала, а при­воды трехполюсных разъединителей 6 - 35 кВ внутренней установки от­деляются от разъединителей стенкой или глухим щитом. Во время вы­полнения операции персонал обязан находиться под защитным козырьком и пользоваться диэлектрическими перчатками.

При проведении любой операции с разъединителями или отделите­лями, находящимися под напряжением, с места их установки выпол­няющий операцию и контролирующий его действия должны предвари­тельно выбрать такие места у аппарата, чтобы не подвергать себя прямому воздействию электрической дуги в случае ее образования и длительного горения.

Не рекомендуется в момент проведения самой операции смотреть непосредственно на ножи аппарата. Однако после завершения операции включения или отключения проверка положения главных ножей разъ­единителей и отделителей всех типов и конструкций, а также заземляю­щих ножей является обязательной, поскольку на практике неоднократно наблюдались случаи недовключения главных ножей, неотключения за­земляющих ножей отдельных фаз, попадания ножей мимо контактных губок, обрыв тяг от привода, разрегулировки привода и т. д.

3.5. Установки приготовления сжатого воздуха и их обслуживание

Применение сжатого воздуха. Сжатый воздух применяется на под­станциях для приведения в действие пневматических приводов выклю­чателей и разъединителей. В воздушных выключателях сжатый воздух используется для гашения электрической дуги и вентиляции внутренних полостей выключателей для удаления осаждающейся на них влаги. В выключателях с воздухонаполненным отделителем сжатый воздух выполняет роль основной изолирующей среды.

Потенциальная энергия сообщается воздуху в процессе его сжатия. Запасенная энергия используется затем в пневматических приводах для совершения механической работы. А в воздушном выключателе потен­циальная энергия преобразуется в кинетическую энергию струи расширяющегося сжатого воздуха и используется для гашения электрической дуги, возникающей между контактами выключателя при его отключе­нии.

Для работы воздушных выключателей сжатый воздух накапливает­ся и хранится в резервуарах этих выключателей. В свою очередь резер­вуары пополняются от установок, предназначенных для получения сжа­того воздуха.

Требования к качеству сжатого воздуха. В связи с разнообразием функций, выполняемых сжатым воздухом на подстанциях, к его каче­ству предъявляются определенные требования. Основными показателя­ми качества сжатого воздуха является давление, влажность и чистота от загрязнений механическими примесями.

Номинальное давление и колебания давления воздуха, подводимого к выключателям и пневматическим приводам, не должны выходить за пределы определенных значений, так как только при соблюдении их за­воды-изготовители гарантируют надежную работу аппаратов. К резким колебаниям давления в воздухораспределительной сети приводят сбросы воздуха при отключениях выключателей. Установки для про­изводства сжатого воздуха во всех режимах работы должны с необхо­димой быстротой восстанавливать давление, создавая условия для без­отказной работы аппаратов.

Степень влажности сжатого воздуха имеет особое значение, по­скольку при большой влажности возможна конденсация влаги из воздуха, как на внутренних поверхностях механизмов приводов, так и на изолирующих воздухопроводах выключателей. Влага на клапанах и вен­тилях в холодное время года может замерзнуть и вызвать отказ в работе выключателя. Влага на внутренних поверхностях изолирующих деталей снижает их изоляционные свойства и может явиться причиной перекрытия изоляции по поверхности. Таким образом, конструкции воздушных выключателей и пневматических приводов рассчитаны на применение в них сухого воздуха.

Содержание влаги в виде пара в сжатом воздухе оценивается его относительной влажностью, представляющей собой отношение массы водяного пара, находящегося в данном объеме воздуха, к массе насы­щенного водяного пара в том же объеме воздуха и при той же темпера­туре. Относительная влажность обычно выражается в процентах. Она увеличивается как при сжатии воздуха, так и при понижении его темпе­ратуры. В обоих случаях относительная влажность будет повышаться, пока не наступит состояние насыщения, т. е. состояние равновесия между испарением жидкости и конденсацией пара из воздуха. Дальней­шее увеличение давления или понижение температуры воздуха (а также одновременное изменение этих параметров) приводит к дальнейшей конденсации излишка водяного пара, а относительная влажность, до­стигнув 100%, изменяться уже не будет.

В основу термодинамического способа осушки воздуха положено явление конденсации влаги из воздуха при его сжатии и охлаждении. В процессе сжатия воздуха количество влаги в каждой единице его объема возрастает, наступает состояние насыщения и содержащийся в воздухе водяной пар частично превращается в жидкость. При сжатии воздух нагревается; его охлаждают. Чем ниже температура, до которой он охлаждается, тем больше влаги выпадает в осадок. Значение темпе­ратуры, при которой начинается образование конденсата, называют точкой росы. В эксплуатации сжатый воздух осушают до такой степени, чтобы точка росы была недостижима при возможных измене­ниях температуры воздуха в распределительных устройствах.

Сжатый воздух очищают от пыли, продуктов коррозии и других механических примесей, так как, попадая на клапаны выключателей, они препятствуют плотному закрыванию клапанов, вызывают повышенные утечки и отказы в работе.

Получение и распределение сжатого воздуха

Установка для получения и распределения сжатого воздуха состоит из следующих элементов:

• компрессоров с электрическим приводом и автоматической систе­мой управления пуском и остановкой;

• воздушных всасывающих фильтров для очистки воздуха, засасывае­мого первой ступенью компрессора из атмосферы;

• змеевиковых охладителей с водомаслоотделителями и продувочны­ми клапанами после каждой ступени компрессора;

• воздухосборников (ресиверов) — сосудов для накопления сжатого воздуха давлением 4 МПа и редукторных клапанов, устанавливаемых на выходе воздуха из воздухосборников в распределительную сеть;

• воздухопроводов, арматуры, приборов и вспомогательных устройств, необходимых для нормальной эксплуатации воздухораспре­делительной сети.

На рис. 3.4 представлена схема установки получения и распределе­ния сжатого воздуха. В установке применены наиболее распростра­ненные в энергосистемах трехступенчатые поршневые компрессоры типа ВШ 3/40М, всасывающие атмосферный воздух в объеме 180 м³/ч с последующим сжатием его до 4 - 4,15 МПа.

Атмосферный воздух засасывается в первую ступень компрессора через воздушный всасывающий фильтр 3, где он проходит над поверх­ностью масляной ванны, в которой оседает содержащаяся в воздухе пыль. В первой ступени компрессора воздух сжимается до 250 кПа. На­гретый при сжатии воздух поступает в змеевиковый охладитель, трубки которого снаружи обдуваются окружающим воздухом, нагнетаемым вентилятором 5. В процессе охлаждения сжатого воздуха его относи­тельная влажность все время остается на уровне 100%. При этом изли­шек водяного пара (а также пары масла, попадание которого в систему нагнетания не исключено) конденсируется в водомаслоотделителе 7, от­куда конденсат удаляется продувкой. Во второй ступени воздух сжимается до 1,1 МПа, в третьей — до 4 МПа и так же, как и в первой сту­пени, подвергается осушке. Из охладителя третьей ступени воздух поступает в конечный водомаслоотделитель 9 и далее через обратный клапан 13 в воздухосборник 14. Обратный клапан служит для предот­вращения обратного поступления воздуха из воздухосборника в ком­прессор при остановленном агрегате.

Назначение воздухосборника состоит в том, чтобы аккумулировать сжатый воздух, выравнивать давление в воздухопроводах, смягчать пульсации, вызываемые работой компрессоров, и дополнительно сепа­рировать воздух от воды и масла. Конденсат накапливается в конденсатосборнике, вваренном в днище сосуда. Из него конденсат периодически удаляется через спускной ручной вентиль 15. Таяние льда в конденсатосборниках производится при помощи керамических электроподогре­вателей. Каждый воздухосборник снабжается показывающим маноме­тром 17 и для защиты от повышения давления — предохранительным клапаном, который регулируют с таким расчетом, чтобы давление в воздухосборнике не превышало рабочее более чем на 10%. Из возду­хосборника в распределительную

сеть сжатый воздух поступает через редукторный клапан 18, снижающий давление с 4 до 2 МПа. При этом относительная влажность воздуха уменьшается до 50%. Редукторный клапан автоматически подает воздух в распределительную сеть в стро­гой соразмерности с его расходом. Он открывается при снижении да­вления в магистрали до 1,9 МПа и закрывается при давлении 2,1 МПа. В нижней части корпуса редукторного клапана вмонтирован предохра­нительный клапан 19, назначение которого состоит в том, чтобы не до­пускать повышения давления в магистрали сверх допустимого (2,1 МПа). Его открытие и выпуск воздуха в атмосферу начинается при давлении 2,15 МПа. После сброса давления предохранительный клапан закрывается силой сжатых пружин.

Изменение давления перед редукторным клапаном (т. е. в воздухо­сборнике) не оказывает воздействия на его открытие. По пропускной способности число параллельно устанавливаемых редукторных клапа­нов выбирают с таким расчетом, чтобы восстановление давления в ма­гистралях и резервуарах воздушных выключателей обеспечивалось за 3 - 5 мин до значения, достаточного для работы выключателей во вто­ром цикле АПВ, если первый цикл был неуспешным.

Воздухораспределительная сеть 23 служит для подвода сжатого воз­духа к распределительным шкафам. Она, как правило, выполняется кольцевой, отдельно для каждого РУ. Питающие магистрали подводят­ся в двух точках. После редукционного клапана на концевых участках магистралей устанавливают линейные во до маслоотделители 21, пред­ставляющие собой небольшие сосуды с патрубками для входа и выхода воздуха. Отделение влаги происходит за счет изменения направления потока воздуха при входе и выходе. В нижней части сосуда установлен запорный ручной вентиль для периодического удаления влаги.

Трубы воздухопроводов прокладывают с уклоном 0,3 - 0,5% в на­правлении линейных воздухомаслоотделителей.

Режимы и автоматический контроль работы установок сжатого воз­духа. Основным требованием, предъявляемым к компрессорным уста­новкам, является высокая надежность в обеспечении сжатым воздухом аппаратов распределительных устройств. Надежность обеспечивается непрерывным поддержанием достаточного запаса сжатого воздуха в воздухосборниках, установкой резервных компрессоров на случай вы­хода из работы основных агрегатов, созданием схемы распределитель­ной сети, позволяющей выводить из работы в ремонт любой элемент установки, сохраняя в работе остальные участки.

Режим работы установок сжатого воздуха определяется давлением воздуха в воздухосборниках и в воздухораспределительной сети. Необ­ходимое давление поддерживается периодическими пусками компрессо­ров. Время между остановкой и последующим пуском компрессоров, зависящее от расхода воздуха на утечки и вентиляцию, должно быть не менее 60 мин, а восстановление нормального давления должно обеспе­чиваться не более чем за 30 мин. Если компрессоры включаются чаще, их следует осмотреть, проверить давление, создаваемое ими, и давление в воздухосборниках, после чего на слух проверить отсутствие утечек воздуха из воздухопроводов и пневматической аппаратуры.

Операции включения и отключения компрессоров автоматизиро­ваны. Агрегаты снабжены устройствами технологической защиты. Пуск рабочего компрессора производится автоматически датчиком давления ДД4 (рис. 3.4). Импульс на включение подается при снижении давления воздуха в воздухосборниках до 3,8 МПа. Если рабочие компрессоры не смогут восстановить давление до номинального, то при снижении его до 3,7 МПа датчиком ДД5 включается резервный компрессор. Преду­смотрен поочередный запуск рабочих компрессоров с интервалом в не­сколько секунд, чтобы не допускать резкого снижения напряжения в се­ти собственных нужд. Датчиком ДТ2 блокируется пуск компрессора при температуре масла в картере менее + 10С, так как загустевшая смазка повышает нагрузку на отдельные детали компрессора и электродвигате­ля. В этом случае включается электроподогреватель масла. После подо­грева масла до + 10°С запрет пуска снимается автоматически. Останов­ка резервного и рабочих компрессоров производится теми же датчика­ми {ДД4 и ДД5) при давлении 4,1 МПа.

Когда компрессор останавливается, происходит открытие мем­бранных продувочных клапанов 12 водомаслоотделителей 7, 8, 9 для спуска накопившейся в них влаги. У остановленного компрессора кла­паны нормально открыты. Закрытие их происходит во время работы компрессора давлением воздуха, поступающего в мембранные полости через крестовину 11, перед которой установлен электромагнитный кла­пан 10, управляющий продувкой. Цепь электромагнита связана с пу­сковым устройством электродвигателя. При отключении электродвига­теля с электромагнита снимается напряжение, электромагнитный клапан закрывается, подача сжатого воздуха через крестовину прекра­щается и мембранные клапаны открываются.

Датчики давления ДД1 и ДД2 контролируют давление воздуха ме­жду I и II ступенями работающего компрессора и подают импульс на остановку при чрезмерном повышении и понижении давления. Кроме того, датчик температуры ДТ1 контролирует превышение температуры масла в компрессоре сверх 70°С, а датчик ДД3 подает импульс на от­ключение при недостаточном или слишком большом давлении в цирку­ляционной системе смазки.

Помимо контроля за работой собственно компрессоров установ­лены датчики ДД6, сигнализирующие о повышении или понижении (до 3,6 МПа) давления в воздухосборниках, а также в магистралях распре­делительной сети (датчики ДД7 и ДД8).

Схема управления работой компрессорных установок состоит из двух частей: силовой части — цепей питания электродвигателей ком­прессоров и их вентиляторов и релейной части — цепей управления, ав­томатики, технологических защит и сигнализации. Основная аппаратура управления и сигнализации размещается в специальных индиви­дуальных шкафах непосредственно у каждого компрессора, а электро­контактные манометры ДД1 — ДД3 и электроконтактные термометры ДТ1, ДТ2 — на раме компрессора. Общие для всей компрессорной уста­новки цепи автоматики и сигнализации размещаются в отдельном об­щем шкафу, откуда сигналы отклонений давления воздуха и неисправ­ности в компрессорной передаются на щит управления подстанции. Появление сигнала обязывает персонал явиться в помещение компрес­сорной для выяснения причины срабатывания сигнального реле. Датчи­ки общей схемы автоматики и сигнализации размещаются на отдельной металлической конструкции в помещении компрессорной.

Обслуживание. В обязанность персонала, обслуживающего компрес­сорную установку, входят:

• систематический (не реже 1 раза в смену) осмотр всей компрессор­ной установки, устройств автоматики и сигнализации;

• наблюдение за пуском и работой компрессоров и электродвигате­лей, их температурой, давлением масла в системе смазки и воздуха в каждой ступени, а также отсутствием пропусков воздуха и состоянием прокладок в местах уплотнений;

• проверка уровня масла в картере, доливка масла;

• проверка давления воздуха в воздухораспределительной сети;

• продувка водомаслоотделителей;

• содержание в чистоте оборудования и помещения компрессорной.

Наблюдая за пуском компрессора, обращают внимание на исправ­ность его механической части. Если при пуске будет обнаружен стук клапанов, удары, толчки и другие неполадки, компрессор необходимо немедленно остановить. Последующее включение в работу производит­ся лишь после выявления и устранения неисправности. Всякие исправле­ния и ремонты компрессоров на ходу (в том числе и подтягивания бол­тов) запрещены.

В процессе эксплуатации следят за исправностью всасывающего фильтра, а также за тем, чтобы в него не попадала пыль и твердые ча­стицы, так как они могут привести к быстрому износу трущихся частей компрессора. Масло в воздушный всасывающий фильтр заливается до отметки, указанной на камере. При высоком уровне масло может попасть в цилиндр компрессора и нарушить его работу. Полную смену масла в воздушном фильтре следует производить через каждые 100 - 120ч работы.

При уходе за компрессором важное значение имеет правильная смазка цилиндров, где поршни работают при высокой температуре. Из­лишняя смазка способствует загрязнению трубопроводов и воздухо­сборников. Для смазки применяется тщательно профильтрованное мас­ло соответствующего ассортимента.

Требуют наблюдения и воздухосборники. Спуск конденсата из них следует производить не реже 1 раза в сутки, причем в наиболее холод­ное время суток. В зимний период при низких температурах воздуха ре­комендуется включать электроподогреватели конденсатосборников на время, необходимое для таяния образовавшегося в них льда. Электро­подогреватели отключаются после спуска влаги. Непрерывный обогрев днищ воздухосборников недопустим, так как он приводит к нагреву воз­духа и уменьшению степени его осушки.

На подстанциях должны быть оперативные схемы воздушных ком­муникаций сети 4,0 и 2,0 МПа с указанием открытых и закрытых при нормальной работе вентилей. При изменении положения вентилей вно­сятся изменения в схему, о чем при сдаче смены сообщается принимаю­щему дежурство. Места расположения вентилей на территории подстан­ции отмечаются особыми знаками. Доступ к вентилям должен быть свободен в любое время года.

Неисправности в работе и способы их устранения. Неполадки, по­являющиеся при работе компрессорной установки, могут привести к аварии и даже взрыву оборудования. Поэтому при обнаружении непо­ладок важно своевременно их устранить. Ниже приводятся неполадки, с которыми обычно сталкивается оперативный персонал.

Компрессор не включается. Причиной может быть неис­правность электросети или автоматики пуска. В этом случае необходи­мо проверить наличие напряжения на питающих шинах с. н., положение рукоятки ключа управления компрессором, работу защитных автоматов и магнитных пускателей, действие аппаратов в схеме пуска.

При понижении температуры воздуха в компрессорной ниже + 10°С и неисправности нагревательного патрона для подогрева масла пуск компрессора также не произойдет. Следует проверить исправность нагревательного патрона, если он включен в систему автоматики.

Работающий компрессор отключается из-за пере­грева масла; большого или низкого давления масла, высокого давления нагнетания первой (второй) ступени или срабатывания предохранитель­ного клапана первой (второй) ступени.

Во всех этих случаях необходимо последовательно осмотреть и проверить действие приборов и автоматики в схеме автоматического управления, технологической защиты и сигнализации компрессорной установки. Если дефекты не будут обнаружены, о неисправности сообщается ремонтному персоналу, так как причиной отключения компрес­сора может быть неисправность иного характера (например, ненормаль­ная работа поршней, засорение масляных каналов и их фильтров, утечки в нагнетательном маслопроводе, поломки всасывающих клапа­нов, неисправности предохранительных клапанов и др.), для устранения которых потребуется разборка компрессора или отдельных его деталей.

Компрессор во время работы не развивает тре­буемую степень сжатия воздуха. Причиной может быть не­плотное закрытие мембранных клапанов продувки или пропуск воздуха в пневматической линии, снабжающей мембранные клапаны рабочим воздухом. Следует осмотреть и проверить работу мембранных клапа­нов и отсутствие пропусков в пневматической линии.

Не срабатывают продувочные мембраны клапа­нов. Причиной может быть зависание сердечника или повреждение (сгорание) катушки электромагнитного клапана. Необходимо легким постукиванием сдвинуть сердечник. Сгоревшую катушку (легко обнару­жить по запаху сгоревшей изоляции) следует заменить.