Учет и анализ технического состояния распределительных сетей - Комплексная оценка

6 Комплексная качественная оценка технического состояния объектов
электрических сетей напряжением 0,38-6-20 кВ

6.1 Комплексная качественная оценка технического состояния ВЛ напряжением 6-20 кВ

На данное время выбор мероприятий по обслуживанию электрических сетей осуществляется на основе качественной оценки технического состояния объектов (ДСТУ 3429, «Правила устройства электроустановок», «Методические указания по обеспечению при проектировании нормативных уровней надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей»). Для определения технического состояния объекта используются такие качественные критерии :

1. хорошее техническое состояние;
2. подлежит капитальному ремонту;
3. подлежит реконструкции;
4. подлежит полной замене.

В данное время основными признаками при выборе показателя оценки технического состояния объекта есть такие критерии эксплуатационных работ, проведенных на объекте:

1. в хорошем техническом состоянии находятся объекты, в которых дефекты не выявленые или выявленные дефекты устраняются выполнением работ, которые относятся к номенклатуре технического обслуживания;
2. объект подлежит капитальному ремонту (находится в удовлетворительном состоянии), если объем работ по устранению выявленных дефектов относится к номенклатуре капитального ремонта и направлен на сохранение (восстановление) первоначальных технико-экономических характеристик объекта в пределах средств амортизационных отчислений на капитальный ремонт;
3. объект подлежит реконструкции (находится в неудовлетворительном состоянии) при:

а) превышении объемов работ по устранению выявленных дефектов номенклатуры объемов работ капитального ремонта, определенной согласно «Методическими указаниями по организации системы эксплуатационного обслуживания воздушных линий электропередачи напряжением 0,4-20 кВ трансформаторных подстанций напряжением 6-20/0,4 кВ и распределительных пунктов 6-20 кВ», что ведутся за счет амортизационных отчислений на капитальный ремонт;
б) необходимости существенного улучшения основных технико-экономических характеристик объекта при проведении разных типов работ;
- объект подлежит полной замене (находится в неудовлетворительном состоянии), если дальнейшая его эксплуатация технически или экономически невозможна (нецелесообразна), поскольку необходима замена основного оборудования, состояние которого не отвечает требованиям нормативно-технической документации, или же необходима замена непригодной к эксплуатации строительной части.
К реконструкции линий электропередачи относятся такие работы, как повышение их пропускной способности за счет увеличения сечения проводов, повышение второго круга или перехода на более высокий класс напряжения, повышение ее механической прочности (за счет установки дополнительных опор ради уменьшения длины пролетов и т.п.), а также оснащение линии устройствами автоматики, телемеханики и дистанционных определений мест повреждения.
К реконструкции ТП относятся работы по модернизации или замене основного оборудования на оборудование большей мощности или более высокого номинального напряжения, изменения электрической схемы подстанции, ее расширение, а также работы по оснащению подстанции устройствами автоматики и телемеханики.
Комплексная качественная оценка технического состояния ВЛ напряжением 6-20 кВ определяется с учетом технического состояния таких основных элементов ВЛ напряжением 6-20 кВ: опор, изоляторов и проводов.
Техническое состояние опор одной ВЛ напряжением 6-20 кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности опор КДО данной ВЛ:

(6.1)

где 0,87 - коэффициент приведения объема энергодревесины к объему железобетона;
ОДД— объем дефектной энергодревесины опор данной ВЛ, что находится в эксплуатации по состоянию на 31 декабря отчетного года, м³;
ОДЗ— объем дефектного Ж/Б опор данной ВЛ, что находится в эксплуатации по состоянию на 31 декабря отчетного года, м³;
ОУД— объем установленной энергодревесины опор данной ВЛ, что находится в эксплуатации по состоянию на 31 декабря отчетного года, м³;
ОУЗ— объем установленного Ж/Б опор данной ВЛ, что находится в эксплуатации по состоянию на 31 декабря отчетного года, м³.
Объемы дефектной энергодревесины и дефектных Ж/Б опор ВЛ напругою 6-20 кВ определяются исходя из количества дефектных элементов, зарегистрированных на данной ВЛ напряжением 6-20 кВ по состоянию на 31 декабря отчетного года:
(6.2)
где — соответственно количество дефектных деревянных (i) и железобетонных элементов опор ВЛ напряжением 6-20 кВ, зарегистрированных на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт.

Перечень дефектов элементов опор ВЛ напряжением 6-20 кВ, при наличии которых соответствующий элемент считается дефектным и подлежит замене, приведен в приложении А;
l и m — количество деревянных (i) и железобетонных ( j) элементов в сопротивлениях ВЛ напряжением 6-20 кВ соответственно;
VDi, VЗj — расчетный объем одного элемента опор ВЛ напряжением 6-20 кВ, м³.
Объемы установленной энергодревесины и установленных Ж/Б опор ВЛ напряжением 6-20 кВ определяются на основании количества установленных элементов на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года:
(6.3)
где — соответственно количество установленных деревянных (i) i железобетонных ( j) элементов опор ВЛ напряжением 6-20 кВ на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт.
Техническое состояние изоляторов одной ВЛ напряжением 6-20 кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности изоляторов (КДІ) данной ВЛ:
(6.4)
где — количество дефектных изоляторов ВЛ напряжением 6-20 кВ, зарегистрированных на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт. Перечень дефектов изоляторов, при наличии которых изолятор считается дефектным, приведен в приложении А;
— количество установленных изоляторов ВЛ напряжением 6-20 кВ, что находятся в эксплуатации на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт.
Техническое состояние проводов одной ВЛ напряжением 6-20 кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности проводов КДП данной ВЛ:
(6.5)
где - длина дефектных проводов ВЛ напряжением 6-20 кВ, зарегистрированных на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, км. Перечень дефектов проводов, при наличии которых провод в данном промежуточном пролете ВЛ напряжением 6-20 кВ считается дефектным, приведен в приложении А;
— длина установленных проводов ВЛ напряжением 6-20 кВ, что находятся в эксплуатации на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, км.
Комплексная качественная оценка технического состояния одной ВЛ напряжением 6-20кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности КДВ данной ВЛ:
КДВ = 0,48 КДО + 0,07 КДІ+ 0,45 КДП, (6.6)

где 0,48; 0,07; 0,45 - весовые коэффициенты, которые выражают соответственно влияние технического состояния опор, изоляторов и проводов на стоимость ремонтных работ по замене всех дефектных элементов ВЛ напряжением 6-20 кВ исправными элементами.

На основании значения коэффициента дефектности данной ВЛ определяется комплексная качественная оценка ее технического состояния согласно данным таблицы 6.1.

Таблица 6.1

Комплексная качественная оценка технического состояния совокупности ВЛ напряжением 6-20 кВ устанавливается на основании комплексных качественных оценок каждой из входных в данную совокупность ВЛ:
(6.7)
где L1 +L2 +L3 + L4 — суммарная длина ВЛ напряжением 6-20 кВ, что находятся соответственно в хорошем, удовлетворительном, неудовлетворительном и непригодном техническом состоянии, км;
0; 0,1; 0,3; 0,6 - весовые коэффициенты комплексной оценки технического состояния ВЛ напряжением 6-20 кВ.

Пример 1. Определить по (6.6) комплексную качественную оценку технического состояния одной ВЛ-10 кВ, у которой
КДО = 14,6; КДІ = 48,6; КДП = 1,1;
КДВ= 0,48·14,6 + 0,07·48,6 + 0,45·1,1 = 10,9.
Вывод. Данная ВЛ-10кВ находится в удовлетворительном состоянии, так как ее КДВ меньше 25.

Пример 2. Сравнить по (6.7) техническое состояние ВЛ напряжением 10 кВ двух РЭС за данными, приведенными в таблице 6.2.
Таблица 6.2

Выводы.
1. Воздушные линии напряжением 10 кВ в Белозерском РЭС находятся в неудовлетворительном состоянии, так как КДСВБелозерский РЭС превышает 25. Воздушные линии напряжением 10 кВ в Ивановском РЭС находятся в удовлетворительном состоянии, так как КДСВИвановский РЭС меньше 25.
2. Техническое состояние ВЛ напряжением 10 кВ в Ивановском РЭС лучше, чем в Белозерском РЭС.

6.2 Комплексная качественная оценка технического состояния ТП напряжением 6-20/0,38 кВ

Комплексная качественная оценка технического состояния ТП напряжением 6-20/0,38 кВ разных типов определяется с учетом технического состояния таких элементов:
а) для мачтовых трансформаторных подстанций (МТП):

1. строительная часть;
2. шкаф РУ 0,38 кВ;
3. силовые трансформаторы;
4. коммутационные аппараты 6-20 кВ;
5. аппараты защиты от перенапряжения 6-20 кВ;
6. изоляция сборных шин 6-20 кВ;
7. коммутационные аппараты 0,38 кВ;
8. изоляция сборных шин 0,38 кВ;
9. изоляция проводов низковольтной коммутации.

б) для комплектных трансформаторных подстанций (КТП):

1. строительная часть;
2. шкаф РУ 6-20 и 0,38 кВ;
3. силовые трансформаторы;
4. коммутационные аппараты 6-20 кВ;
5. аппараты защиты от перенапряжения 6-20 кВ;
6. изоляция сборных шин 6 -20 кВ;
7. коммутационные аппараты 0,38 кВ;
8. аппараты защиты от перенапряжения 0,38 кВ;
9. изоляция сборных шин 0,38 кВ;
10. изоляция проводов низковольтной коммутации;

в) для закрытых трансформаторных подстанций (ЗТП):

1. строительная часть;
2. РУ 6-20 и 0,38 кВ;
3. силовые трансформаторы;
4. коммутационные аппараты 6-20 кВ;
5. аппараты защиты от перенапряжения 6-20 кВ;
6. изоляция сборных шин 6-20 кВ;
7. коммутационные аппараты 0,38 кВ;
8. аппараты защиты от перенапряжения 0,38 кВ;
9. изоляция сборных шин 0,38 кВ;
10. изоляция проводов низковольтной коммутации;

Техническое состояние строительной части МТП, смонтированной на опорах, и КТП, что устанавливаются на вертикальных и горизонтальных стойках, определяется на основании КДО по формулам (5.1)-(5.3). Дефекты элементов опор строительной части МТП и КТП, при наличии которых соответствующий элемент подлежит замене, отмечены «звездочкой» в приложении Б. Расчетный объем элемента строительной части МТП и КТП следует принимать соответственно приложению Е с учетом его размера.
Основные элементы строительной части ЗТП считаются дефектными и такими, что подлежат замене, при наличии дефектов, отмеченных «звездочкой» в приложении Б. При наличии хотя бы одного из таких дефектов ЗТП коэффициент дефектности строительной части КДЧ ЗТП принимается равным 100, при отсутствии - равным 0.
РУ-10 кВ МТП, шкафы РУ 6-20 кВ и РУ 0,38 кВ КТП и ЗТП подлежат замене при наличии в них дефектов с кодами С42*, С43* и С52 согласно приложения Б. Соответственно при наличии хотя бы одного такого дефекта коэффициент дефектности корпуса (КДК) МТП, КТП и ЗТП принимается равным 100, а при отсутствии - равным 0.
Силовой трансформатор 6-20/0,38 кВ МТП, КТП и ЗТП считается дефектным и подлежит замене при наличии в нем хотя бы одного из дефектов с кодами Я11, Я12, Я15 или Я18 согласно приложения Б. Соответственно при наличии хотя бы одного такого дефекта коэффициент дефектности силового трансформатора (КДТ) принимается равным 100, а при отсутствии - равным 0.
Коммутационный аппарат 6-20 кВ МТП, КТП и ЗТП считается дефектным и подлежит замене при наличии в нем хотя бы одного дефекта с кодами В62*, В63*, В71, В73*, В75*. В81*. В91*-В93*, В94, В95*-В98* согласно приложения Б. Соответственно при наличии хотя бы одного из этих дефектов коэффициент дефектности коммутационного аппарата (КДКАВН) принимается равным 100, а при отсутствии — равным 0.
Аппарат защиты от перенапряжений РУ 6-20 кВ МТП, КТП и ЗТП считается дефектным и подлежит замене при наличии в нем хотя бы одного дефекта с кодами В62*, В63*, В71, В73*, В75*, В81*. В91*-В93*, В94, В95*-В98* согласно приложения Б. Соответственно при наличии хотя бы одного из этих дефектов коэффициент дефектности коммутационного аппарата (КДЗАВН) принимается равным 100, а при отсутствии — равным 0.
Изоляторы шин и присоединений РУ 6-20 кВ МТП, КТП и ЗТП считаются дефектными и подлежат замене при наличии в них хотя бы одного из дефектов с кодами В31, ВЗЗ*, В41, В43*, В51, В53* согласно приложения Б. Соответственно при наличии этого дефекта коэффициент дефектности КДІНН принимается равным 100, а при отсутствии - равным 0.

Для определения комплексной качественной оценки технического состояния ТП напряжением 6-20/0,38 кВ исчисляется коэффициент дефектности конкретной ТП за формулами:
для МТП:
КДЩТП = 0,24КДО+ 0,11КДК+ 0,25КДТ+0,08КДКАВН+ (6.8)
+ 0,08КДЗАВН+ 0,08КДІВН + 0,08КДКАнн+0,08 КДЗАнн+ 0,04КДІнн;
для однотрансформаторных КТП тупикового типа:
КДКТП1= 0,1КДО + 0,2КДК+ 0,25КДТ+ 0,1КДКАвн+
+ 0,09КДЗАВН + 0,09КДІвн + 0,09КДКАнн +
+ 0,05КДЗАнн+ 0,05КДІнн (6.9)
для однотрансформаторных КТП проходного типа:
КДКТП1п= 0,09КДО+ 0,18КДК+ 0,22КДТ+
+ 0,18КДКАВН+ 0,08КДЗАВН+ 0,08КДІВН +
+ 0,08КДКАНН + 0,04КДЗАнн + 0,05КДІнн; (6.9а)

для двухтрансформаторных КТП:
КДКТП2Г = 0,04 (КДО1 + КДО2) + 0,09(КДК1 + КДК2) +
+ 0,11(КДТ1 + КДТ2) + 0,09(КДКАВН1+ КДКАВН2) +
+ 0,04(КДЗАВН1 + КДЗАВН2) + 0,04(КДІВН1 + КДІвн2) +
+ 0,04 (КДКАнн1 + КДКАнн2) + 0,02(КДЗАнн1 +
+ КДЗАнн2) + 0,03 (КДІнн1 + КДІнн2) (6.9б)
для однотрансформаторных ЗТП:
КДЗТП1 = 0,2КДЧ+ 0,14КДК+ 0,2КДТ+ 0,1КДКАвн +
+ 0,09КДЗАвн + 0,09КДІвн + 0,09КДКАнн +
+0,04КДЗАнн + 0,05 КДІнн (6.9в)
для двухтрансформаторных ЗТП:
КДЗТП2Г=0,2КДЧ+ 0,07(КДК1 + КДК2) + 0,1(КДТ1 +
+ КДТ2) + 0,05(КДКАВН1 + КДКАВН2) + 0,05 (КДЗАВН1 +
+ КДЗАВН2) + 0,04(КДІвн1 + КДІВН2) + 0,05(КДКАнн1 +
+ КДКАНН2) + 0,02(КДЗАНН1+ КДЗАНН2) + 0,02 (КДІНН1 +
+ КДІІНН2), (6.9г)

где числа, на которые увеличиваются коэффициенты дефектности (КДО, КДТ и т.п.) являются весовыми коэффициентами, которые отражают влияние технического состояния элементов ТП 6-20/0,38 кВ на стоимость ремонтных работ по замене всех дефектных элементов исправными аналогичными элементами.
По вычисленному значению коэффициента дефектности конкретной ТП напряжением 6-20/0,38 кВ устанавливается комплексная качественная оценка ее технического состояния согласно данным таблицы 6.3:

Таблица 6.3

Для определения комплексной качественной оценки технического состояния произвольной совокупности ТП напряжением 6-20/0,38 кВ исчисляется коэффициент этой совокупности ТП (КДСТ) по формуле:

(6.10)
где N1 + N2 + N3 + N4 — количество ТП напряжением 6-20/0,38 кВ, что находятся на момент оценки соответственно в хорошем, удовлетворительном, неудовлетворительном или непригодном техническом состоянии, шт;
0; 0,1; 0,3; 0,6 - значения весовых коэффициентов, установленных для градаций комплексной качественной оценки технического состояния ТП напряжением 6-20/0,38 кВ: хороший, удовлетворительный, неудовлетворительный, непригодный соответственно.
По вычисленному значению коэффициента дефектности совокупности ТП напряжением
6-20/0,38 кВ устанавливается комплексная качественная оценка ее технического состояния.

Пример 1. Определить комплексную качественную оценку технического состояния одной двухтрансформаторной КТП напряжением 10/0,38 кВ, что имеет элементы со значениями коэффициентов дефектности, отличными от 0.
КДО1 = 29,31; КДК2 = 100; КДТ1 = 100;
КДЗАВН1 = 100; КДІНН2= 100.
Исчисляется по (6.9б) коэффициент дефектности этой ТП:
КДКТП2Г = 0,04 • 30,45 + 0,09 • 100 + 0,11 • 100 +
+ 0,04 100 + 0,03 100 = 28,17.
Вывод. Данная КТП 10/0,38 кВ находится в неудовлетворительном состоянии, так как 25 < КДКТП2Г < 50.

Пример 2. Сравнить техническое состояние ТП 10/0,38 кВ двух населенных пунктов, которые имеют значение индивидуальных комплексных качественных оценок технического состояния, указанные в таблице 6.4.
Таблица 6.4

Исчисляются по (6.10) коэффициенты дефектности совокупности ТП напряжением
10/0,38 кВ в соответствующем населенном пункте:
1. с. Красное: ;
2. с Часов Яр: .

Выводы.
1. Трансформаторные подстанции напряжением 10/0,38 кВ в селах Красное и Часов Яр находятся в удовлетворительном состоянии, так как КДСТ1 и КДСТ2 меньшие 25.
2. Техническое состояние ТП напряжением 10/0,38 кВ в с.Часов Яр выше, чем в с. Красное, так как КДсТ1 меньше КДСТ2.

6.3 Комплексная качественная оценка технического состояния ВЛ напряжением 0,38 кВ

Комплексная качественная оценка технического состояния ВЛ напряжением 0,38 кВ определяется с учетом технического состояния таких элементов ВЛ, опор, изоляторов, проводов и ответвлений от данной ВЛ.
Техническое состояние опор одной ВЛ напряжением 0,38 кВ устанавливается на основании КДО за формулами (5.1-5.3). Перечень дефектов элементов опор ВЛ напряжением 0,38 кВ, при наличии которых соответствующий элемент подлежит замене, приведено в приложении В. Расчетный объем элемента опор ВЛ напряжением 0,38 кВ рекомендуется принимать согласно приложения Е.
Техническое состояние изоляторов ВЛ напряжением 0,38 кВ определяется по формуле (6.4). Расчетный объем элементов изоляции ВЛ напряжением 0,38 кВ рекомендуется принимать согласно приложения Е.
Техническое состояние проводов одной ВЛ напряжением 0,38 кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности проводов (КДП) данной ВЛ:
(6.11)
где - длина дефектных проводов ВЛ напряжением 0,38 кВ, зарегистрированных на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, км. Перечень дефектов проводов, при наличии которых провод в данном промежуточном пролете ВЛ считается дефектным, приведено в приложении В;
— длина установленных проводов ВЛ напряжением 0,38 кВ, что находятся в эксплуатации на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, км.
Техническое состояние ответвлений от ВЛ напряжением 0,38 кВ к вводам в дома устанавливается на основании коэффициента дефектности ответвлений (КДЗ) данной ВЛ:
(6.12)
где — количество дефектных ответвлений от ВЛ напряжением 0,38 кВ, зарегистрированных на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт. Перечень дефектов ответвлений, при наличии которых ответвления считается дефектным и подлежит замене, приведено в приложении В (П61.П62);
— количество установленных ответвлений от ВЛ напряжением 0,38 кВ, что находятся в эксплуатации на данной ВЛ по состоянию на 31 декабря отчетного года, шт.
Комплексная качественная оценка технического состояния одной ВЛ напряжением 0.38 кВ устанавливается на основании коэффициента дефектности (КДН) данной ВЛ 0,38 кВ:
КДН=0,6З КДО+0,23 КДП+0,14 КДЗ, (6.13)
где 0,63; 0,23; 0,14 - весовые коэффициенты, которые отражают соответственно влияние технического состояния опор, проводов и ответвлений от ВЛ напряжением 0,38 кВ на стоимость ремонтных работ по замене всех дефектных элементов ВЛ исправными аналогичными элементами.
На основании значения коэффициента дефектности данной ВЛ напряжением 0,38 кВ устанавливается комплексная качественная оценка ее технического состояния согласно данным таблицы 6.5:

Таблица 6.5

Комплексная качественная оценка технического состояния совокупности ВЛ напряжением 0,38 кВ устанавливается на основании комплексных качественных оценок каждой из входных в совокупность ВЛ:

(6.14)
где L1, L2, L3, L4 — суммарные длины ВЛ напряжением 0,38 кВ, что находятся соответственно в хорошем, удовлетворительном, неудовлетворительном и непригодном техническом состоянии, км;
0; 0,1; 0,3; 0,6 - весовые коэффициенты комплексной оценки технического состояния ВЛ.
Пример 1. Определить за (6.13) комплексную качественную оценку технического состояния одной ВЛ напряжением 0,38 кВ, у которой
КДО= 37,32; КДП= 74,15; КДЗ = 46,36,
КДН= 0,63·37,32 + 0,23·74,15 + 0,14·46,36 = 47,05.
Вывод. Данная ВЛ напряжением 0,38 кВ находится в неудовлетворительном состоянии, так как ее КДН больший 25, но меньший 50.
Пример 2. Сравнить по (6.14) техническое состояние ВЛ напряжением 0,38 кВ двух населенных пунктов за данными, приведенными в таблице 6.6.
Таблица 6.6

;

.
Выводы:
1. Воздушные линии напряжением 0,38 кВ в селах Терновка и Бузок находятся в удовлетворительном состоянии, так как КДСНТерновка и КДСНБузок меньшие 25.
2. Техническое состояние ВЛ напряжением 0,38 кВ в с. Терновка хуже, чем в с. Бузок, так как КДСНТерновка больший, чем КДСНБузок.