Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Эксплуатация распределительных устройств

Анализ отказов систем сборных шин на подстанциях 500/200 кВ - Эксплуатация распределительных устройств

Оглавление
Требования к распределительным устройствам
Главные схемы распределительных устройств
Главные схемы распределительных устройств электростанций
Анализ схем РУ
Открытые распределительные устройства
Анализ отказов систем сборных шин на подстанциях 500/200 кВ
КРУ 6-10 кВ
КРУН
Осмотры и обслуживание КРУ
КРУЭ
Опыт эксплуатации КРУЭ в мировой практике
Диагностика состояния КРУЭ

Анализу были подвергнуты все отказы на 26 подстанциях 500/220 кВ системообразующей сети за 15 лет (1978-1992 гг.). Конструкция РУ подстанций однотипная - гибкая ошиновка и горизонтально-поворотные двухколонковые разъединители. Все РУ 220 кВ выполнены по схеме с двумя системами сборных шин с обходной системой шин (на одной подстанции сборные шины РУ 220 кВ секционированы двумя выключателями), РУ 500 кВ - по схеме шины-трансформаторы и полуторной. Общее число присоединений к одному РУ 220 кВ, как правило, находилось в диапазоне шести - десяти присоединений. При анализе надежности во внимание принимались отказы систем сборных шин, вызванные повреждениями их составных элементов: собственно ошиновки, шинных
разъединителей и оборудования ячеек трансформаторов напряжения, подключаемых к шинам. При статистическом анализе надежности систем сборных шин не учитывались их погашения, вызываемые нарушениями работоспособности других элементов схем, например вследствие работы устройств резервирования отказа выключателей и дифференциальной защиты автотрансформаторов в схеме шины- трансформаторы. Также не учитывались случаи успешного автоматического повторного включения сборных шин, связанные с разбалансировкой хода ножей, и отказы разъединителей при вводе оборудования в работу из планового ремонта. Отказы систем сборных шин могут быть идентифицированы по следующим событиям: отказам шинных разъединителей; отказам в ячейке трансформатора напряжения; набросам посторонних предметов на ошиновку, ошибочным включениям заземляющих ножей шинных разъединителей, находящихся под напряжением; ложному действию релейной защиты, отказам во вторичных цепях; ошибкам проектирования; неустановленным причинам. В табл. 1 в соответствии с классификацией отражены отказы систем сборных шин (для 220 кВ - рабочих систем сборных шин) на рассматриваемых подстанциях за указанный период; для 220 кВ в числителе приведено общее число отказов, в знаменателе - в том числе количество отказов, приведших к одновременному погашению обеих систем сборных шин.

Таблица 1
Классификация отказов систем сборных шин


Причины отказов систем сборных шин

Количество отказов в РУ напряжением, кВ

 

220

500

1. Отказы шинных разъединителей

10/4

3

В том числе:
1.1. при переводе присоединений с одной системы сборных шин на другую

4/4

-

1.2. при отключениях, связанных с выводом присоединений в плановый ремонт

21-

-

1.3. в статическом состоянии

4/-

3

2. Отказы в ячейке трансформатора напряжения

13/1

2

В том числе;
2.1. трансформатора напряжения

6/-

2

2.2. разрядника

7/1

 

3. Набросы посторонних предметов на

6/2

1

ошиновку

 

 

В том числе:
3.1. падение молниеотвода

1/-

 

3.2. падение проволоки, используемой птицами в период гнездования

4/1

-

3.3. по вине эксплуатационного персонала

1/1

I

4. Ошибочное включение заземляющих ножей разъединителя

5/3

1

5. Ложное действие релейной защиты, отказы во вторичных цепях

4/-

12

б. Ошибка проектирования

1/—

 

7. Неустановленные причины

1/
1/1

-

Итого

40/11

19

Отказы шинных разъединителей

Наиболее тяжелой аварией является разрушение опорной изоляционной колонки разъединителя при проведении им оперативных переключений, связанных с переводом присоединений с одной системы сборных шин на другую. Все отказы вызывали погашение обеих систем сборных шин. На рассматриваемых подстанциях используются такие схемы РУ 500 кВ, в которых разъединители выполняют только одну функцию: создание видимого разрыва при ремонте оборудования - вследствие чего в соответствующей графе п. 1.1 табл. 1 стоит прочерк. В РУ 220 кВ оба отказа разъединителей при выводе выключателей присоединений в плановый ремонт были также сопряжены с разрушением опорных колонок. Причины отказов разъединителей 220 и 500 кВ в статическом состоянии различны. Так, все четыре отказа разъединителей 220 кВ - самопроизвольное разрушение опорных колонок, у разъединителей 500 кВ два события были связаны с перекрытием опорных колонок вследствие грозового воздействия и пылевой бури и одно событие - самопроизвольное отключение под напряжением в результате исключительно сильного ветра. Таким образом, главная причина отказов в схемах РУ 220 кВ с двумя системами сборных шин, в которых шинные разъединители выполняют одновременно оперативные функции и функцию создания видимого разрыва, - разрушение опорных изоляционных колонок разъединителей. Отказы в схемах РУ 500 кВ, где разъединители выполняют функцию создания видимого разрыва, возникали лишь на фойе крайне неблагоприятных природных воздействий. Очевидно, что причиной отказов шинных разъединителей в РУ 220 кВ является выполнение ими оперативных функций, которые возможны лишь при наличии двух рабочих систем сборных шин. Для проведения аварийно-восстановительных ремонтов шинных разъединителей 220 кВ требовался перевод всех присоединений РУ на вторую, неповрежденную систему сборных шин.

Отказы в ячейке трансформатора напряжения.

Все отказы трансформаторов напряжения (типа НКФ) и разрядников, за исключением одного случая, были связаны с их разрушением. Полное погашение РУ 220 кВ при отказе в ячейке трансформатора напряжения наблюдалось единственный раз: осколками разрядника были
повреждены вторичные цепи выключателя присоединения второго автотрансформатора, подключенного к другой системе сборных шин.

Аварийно-восстановительные ремонты в ячейке трансформатора требовали перевода присоединений РУ на другую систему шин.

Набросы посторонних предметов на ошиновку.

Как следует из табл.   1, погашения систем сборных шин связаны главным образом с падением на ошиновку проволоки, принесенной птицами. В двух случаях (падение молниеотвода и проволоки) разрушались опорные колонки шинных разъединителей 220 кВ, аварийно-восстановительные ремонты которых требовали перевода всех присоединений данных РУ на другую, неповрежденную систему сборных шин. Прочие отказы не вынуждали переводить присоединения с одной системы сборных шин на другую, т.к. они были связаны лишь с КЗ на ошиновке, что для последней является расчетным режимом при проверке электродинамической стойкости.

Ошибочные включения заземляющих ножей шинных разъединителей, находящихся под напряжением.

Данные отказы не требуют последующего перевода присоединений с одной системы сборных шин на другую. Их последствия устраняются довольно быстро - зачищается поверхность, в ряде случаев дополнительно регулируются ножи.

Ложное действие релейной защиты

Ложное действие релейной защиты (излишнее срабатывание, например), отказы во вторичных цепях.

Эти отказы не требуют перевода присоединений с одной системы сборных шин на другую. Им соответствует минимальное время восстановления исходного состояния схемы РУ - 5-40 мин. Для РУ 500 кВ рассматриваемый вид отказов превалирует, что предположительно связано с использованием а системообразующих сетях более сложных видов защит и автоматики и недостаточной квалификацией персонала.
Погашение системы сборных шин 220 кВ может быть вызвано ошибкой проектирования - на шинах не был предусмотрен второй комплект вентильных разрядников, из-за недостаточной грозоупорности сборных шин произошло перекрытие двух гирлянд изоляторов. После того как с них убрали нагар, сборные шины были вновь поставлены под напряжение. Наконец, по неизвестной причине обе системы сборных шин РУ 220 кВ отключились. Длительность восстановления исходного состояния не превысила 30 мин.



 
« Тушение пожаров в электроустановках   Элегазовые выключатели распредустройств высокого напряжения »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.