Проблемы и перспективы организации эксплуатации электрооборудования городских электрических сетей по техническому состоянию

Page 1
background image

Page 2
background image

38

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

НАЗАРЫЧЕВ А.Н.,

ректор Петербургского энергетического института повышения квалификации  

Министерства энергетики РФ, д.т.н., профессор 

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОРГАНИЗАЦИИ 
ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 
ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ

О

дним из основных направлений повы-
шения надёжности объектов городских 
электрических сетей (ГЭС) в настоящее 

время является применение более надёжного 
электрооборудования (ЭО), а также использова-
ние различных видов резервирования. Однако 
лежащие в основе такого подхода конструктив-
ные, схемные и технологические возможности 
ограничены, особенно для сложных объектов 
ГЭС мегаполисов. Актуальным направлением 
обеспечения надёжности и эффективности 
использования объектов ГЭС является совер-
шенствование процесса их эксплуатации, 
технического обслуживания и ремонта (ТОиР) на 
основе использования результатов технической 
диагностики и определения фактического теку-
щего состояния ЭО и токоведущих частей. 

Объективные данные о текущем фактическом 

состоянии ЭО можно получить современными 
методами технической диагностики. Диагностика 
ЭО, как правило, выполняется неразрушающими 
методами, которые позволяют определять не 
только техническое состояние (ТС), обнаружить 
дефекты, но и оценить степень износа и оста-
точный ресурс оборудования. Поэтому на сегод-
няшний день своевременная и качественная 

диагностика — необходимая и очень важная 
составляющая часть процесса эксплуатации ЭО 
объектов энергетики. 

Используя различные средства и методы 

неразрушающего контроля и обнаружения 
неисправностей, можно значительно сократить 
количество отказов ЭО ГЭС, избежать серьёз-
ных последствий при авариях, уменьшить 
время простоя оборудования в ремонте, повы-
сить надёжность и качество электроснабжения 
потребителей, а также ответить на следующие 
вопросы, возникающие при решении современ-
ных задач ТОиР, эксплуатации и технического 
перевооружения объектов ГЭС: 
•  достоверна ли имеющаяся информация о ТС 

оборудования ГЭС?

•  можно ли сравнивать информацию о ТС обору-

дования от различных объектов ГЭС?

•  когда следует проводить ТОиР оборудования с 

точки зрения оптимального соотношения затрат 
на его содержание и рисков выхода из строя?

• когда следует заменить ЭО с точки зрения 

наиболее полного расходования ресурса и 
соотношения стоимости на эксплуатацию 
изношенного ЭО и затрат на приобретение 
нового?


Page 3
background image

39

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

•  как определить последствия выполнения или 

невыполнения замены или ремонта ЭО? 

• должны ли мы тратить больше или меньше 

денег на ремонт и замену ЭО для обеспечения 
необходимого уровня надёжности объектов 
ГЭС?

• как обосновать необходимость затрат на 

ремонт и замену перед управляющей компани-
ей, финансовыми структурами, акционерами?

• как решить вопрос о предельных сроках 

эксплуатации ЭО и об очерёдности техниче-
ского перевооружения объектов ГЭС?
Современная тенденция развития техни-

ческой диагностики в условиях реализации 
концепции активно-адаптивных, интеллектуаль-
ных (умных) сетей связана со снижением затрат 
на диагностирование и созданием автоматизи-
рованных системам мониторинга, позволяющих 
непрерывно контролировать ЭО на основе 
применения различных методов и экспертных 
систем диагностики. Это позволяет перейти к 
эксплуатации и ремонту ЭО с учётом его факти-
ческого ТС.

Целью работ по внедрению систем техниче-

ской диагностики на объектах ГЭС является:
•  обеспечение поддержки принятия управленче-

ских решений в ГЭС на основе информации о 
ТС оборудования и возможности прогнозиро-
вания развития дефектов по динамике разви-
тия процессов износа в ЭО;

• получение, обработка и анализ массива 

диагностической информации, необходимой 
для организации эксплуатации и ремонта ЭО 
ГЭС по ТС;

• повышение надёжности электроснабжения 

потребителей за счёт своевременного выявле-
ния дефектов, предупреждения возникновения 
аварийных процессов в ГЭС и принятия мер, 
исключающих неконтролируемое развитие 
дефектов; 

• снижение затрат за счёт исключения необо-

снованных ремонтов ЭО;

•  повышение качества и эффективности ремон-

та ЭО на основании данных технической 
диагностики.
Задачами технического диагностирования в 

условиях реализации концепции активно-адап-
тивных энергетических предприятий ГЭС явля-
ются: 
•  выявление вида дефектов, мест их нахожде-

ния и степени опасности;

•  распознавание причин возникновения и разви-

тия дефектов;

•  разработка модели процесса развития дефек-

та;

• создание механизма управления развитием 

обнаруженных дефектов;

•  оценка интегрального количественного пока-

зателя ТС;

• выявление дефектов в ЭО, устранение 

которых позволит обеспечить необходимый 
уровень его работоспособности;

•  прогнозирование технического состояния ЭО.

Диагностическое обеспечение ГЭС можно 

разбить по следующим группам ЭО и токоведу-
щих частей:
• силовые трансформаторы;
• высоковольтные выключатели;
•  кабельные и воздушные линии электропере-

дачи;

• опорно-стержневая, подвесная и аппаратная 

изоляция;

•  контактные системы электрооборудования;
•  измерительные трансформаторы тока и напря-

жения;

• ОПН;
• релейная защита;
•  системы оперативного тока.

Безотказная работа ЭО и токоведущих частей 

ГЭС базируется на следующих положениях:
• безусловное выполнение требований норма-

тивных документов;

• непрерывная оценка ТС ЭО, находящегося 

в эксплуатации, путём осмотров, контроля, 
мониторинга и диагностирования;

•  прогнозирование изменения ТС за счёт контро-

ля условий работы, нагрузок и воздействую-
щих при этом эксплуатационных факторов;

•  предотвращение отказов за счёт резервирова-

ния, структурной и временной избыточности, 
наличия достаточных материально-техниче-
ских ресурсов;

•  своевременное проведение ТОиР в необходи-

мые сроки, в достаточном объёме и при надле-
жащем качестве;

• сбор и анализ статистики повреждаемости 

ЭО, что позволит своевременно принимать 
решения для предотвращения аналогичных 
событий на другом ЭО, а также выявлять зако-
номерности их возникновения и развития.
Анализ отказов ЭО показывает, что они вызва-

ны комплексом причин. К отказам и сокращению 


Page 4
background image

40

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

срока службы приводят сложные физико-хими-
ческие процессы износа элементов ЭО. В этом 
процессе участвуют: нагрев и охлаждение, 
поверхностное и внутреннее увлажнение элек-
трической изоляции, перенапряжения, разряды, 
электрохимические и электродинамические 
явления, удары и вибрации. При работе ЭО его 
износ усиливается под воздействием трения, 
тока, напряжения и загрязнения. Усугубляют 
износ короткие замыкания за счёт воздействия 
дуги, повышенной температуры, динамических 
усилий. Перегрузки усиливают тепловое старе-
ние изоляции трансформаторов, электродви-
гателей и кабелей, а также износ контактных 
соединений. Чтобы ЭО работало безотказно, 
необходимо:
• соблюдать установленные нормы и правила 

при изготовлении, проектировании, монтаже, 
наладке, испытаниях, эксплуатации, ТОиР, т.е. 
на протяжении всех этапов жизненного цикла;

•  своевременно принимать меры, исключающие 

или предупреждающие вредные проявления 
эксплуатационных факторов;

• вести контроль за режимами и условиями 

эксплуатации ЭО, намечая мероприятия по 
обеспечению надёжности за счёт организации 
ТОиР по ТС;

• выявлять неисправности и дефекты в ЭО с 

помощью средств технической диагностики на 
ранней стадии их развития.

Диагностика ЭО в настоящее время реализуется 

в следующих формах:

• периодический контроль параметров ТС с 

выводом ЭО из работы;

• периодический контроль параметров ТС под 

рабочим напряжением;

•  периодический контроль параметров ТС повы-

шенным напряжением;

•  непрерывный автоматический контроль (мони-

торинг);

•  комплексное диагностическое обследование.

При комплексном диагностическом обследо-

вании применяются различные формы, методы 
и средства диагностики. Принятие решения о ТС 
ЭО является наиболее объективным. При этом 
время проведения комплексного обследования 
является достаточно большим, что не позволяет 
своевременно реагировать на динамику измене-
ния состояния ЭО.

Необходимо отметить, что в настоящее время 

все формы диагностики нуждаются в развитии 

и совершенствовании — это позволит макси-
мально достоверно определять ТС, выявлять 
дефекты на ранней стадии и прогнозировать 
тенденцию их развития, учитывать индивиду-
ально для различного ЭО комплексное воздей-
ствие факторов, условий и режимов работы, 
планировать действия по обеспечению надёж-
ности.

На основном и особо ответственном оборудо-

вании объектов ГЭС целесообразно внедрение 
непрерывного мониторинга параметров ТС. 
Эта форма диагностического обследования 
ЭО является наиболее перспективной, так как 
позволяет непрерывно отслеживать динами-
ку изменения контролируемых параметров в 
реальном времени. 

Сроки и периодичность проведения техни-

ческой диагностики ЭО следует указывать 
в нормативно-технической документации по 
эксплуатации и ремонту ЭО. Объём работ по 
техническому диагностированию определяется 
по каждому виду ЭО или группе однотипного ЭО 
с учётом особенностей конструкции, признаков 
выявленных дефектов, сроков и условий эксплу-
атации путём составления программы техниче-
ского диагностирования.

В зависимости от технических средств и 

диагностических параметров, которые исполь-
зуются при проведении диагностирования ЭО, 
можно составить следующий неполный список 
методов диагностирования, которые наиболее 
часто используются для контроля оборудования 
объектов ГЭС:
• акустический контроль; 
• тепловизионный контроль;
• оптический контроль;
• вибрационный контроль;
• ультразвуковой контроль;
• хроматографический анализ растворённых в 

масле газов;

•  контроль электрических параметров и анализа 

гармоник тока и напряжения;

•  физико-химический анализ масла;
• эмиссионный контроль;
• радиолокационный контроль;
• импульсный контроль;
•  контроль по интенсивности частичных разря-

дов.
Работы по техническому диагностированию, 

как правило, носят комплексный характер и в 
общем случае включают в себя: 


Page 5
background image

41

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

•  анализ проектной, экспертной, эксплуатацион-

ной, и нормативно-технической информации о 
состоянии и качестве ЭО; 

• выбор методов и разработка программы 

диагностирования; 

•  оперативную (функциональную) диагностику; 
•  инструментальное обследование ЭО; 
•  анализ выявленных дефектов и установление 

механизмов их развития; 

•  компьютерную обработку результатов диагно-

стирования; 

•  выявление закономерностей изменения пара-

метров ТС и прогнозирование достижения ими 
предельных значений; 

•  оценка сработанного и прогнозирование оста-

точного ресурса;

•  обоснование решения о возможности дальней-

шей эксплуатации; 

•  определение предельных сроков сверхнорма-

тивной эксплуатации; 

•  формирование выводов о ТС и рекомендаций 

по дальнейшей эксплуатации или ремонту ЭО;

•  оформление результатов диагностирования. 

Для выполнения работ по диагностирова-

нию наряду с эксплуатирующей организацией 
должны привлекаться специализированные 
инжиниринговые компании, имеющие высоко-
квалифицированных специалистов-экспертов, 
обладающих необходимым опытом, оснащён-
ные аттестованными лабораториями с набором 
приборов для измерения параметров ТС, для 
неразрушающего контроля и диагностики ЭО.

Эффективность применения технической 

диагностики достигается за счёт следующих 
результатов:
•  существенного снижения травматизма персо-

нала объектов ГЭС из-за уменьшения количе-
ства отказов ЭО;

• повышение безотказности за счёт своевре-

менного проведения профилактических меро-
приятий;

•  сокращения инвестиционных затрат на необо-

снованное обновление ЭО;

• 

сокращения трудозатрат персонала при 
внедрении мониторинга ТС ЭО;

• сокращения эксплуатационных расходов за 

счёт установления оптимальных сроков прове-
дения ТОиР;

• снижения расходов на проведение ТОиР на 

основе определения оптимального объёма 
работ с учётом результатов диагностирования;

•  поддержания на оптимальном уровне качества 

функционирования объектов ГЭС за счёт 
оперативного устранения дефектов, вызываю-
щих снижение степени его работоспособности;

•  уменьшения затрат на страхование ЭО; 
• повышения уровня безопасности за счёт 

предотвращения непредвиденных отказов и 
связанных с ними аварийных ситуаций; 

• сокращения случаев недоотпуска электро-

энергии и штрафных санкций со стороны 
потребителей за причинённый ущерб.
При этом затраты на применение автоматизи-

рованных методов мониторинга, средств нераз-
рушающего контроля и технической диагностики 
должны окупаться достигаемым от их примене-
ния эффектом.

Проведённые в последние годы исследова-

ния можно рассматривать как комплексное 
решение проблемы по управлению ТС ЭО, а 
также управлению процессом его эксплуатации 
в зависимости от полученных значений показа-
телей надёжности при воздействии различных 
эксплуатационных факторов. Это позволяет 
реализовать подход по обеспечению надёжности 
ЭО объектов ГЭС путём совершенствования 
системы ТОиР и процесса эксплуатации на осно-
ве учёта фактического ТС ЭО, определяемого 
средствами диагностирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приоритетным направлением развития 

новой технологии эксплуатации и ремонта 
ГЭС является внедрение методов технической 
диагностики и неразрушающего контроля. Все 
действующие и вновь сооружаемые объекты 
ГЭС должны оснащаться системами контроля и 
диагностики, позволяющими выполнять оценку 
ТС ЭО. Комплексное обследование ЭО должно 
выполняться специализированными организа-
циями. Источник информации об интегральной 
оценке состояния ЭО по данным диагностики 
должен быть един для всех уровней вертикали 
управления в сетевой компании. Требуется 
совершенствование нормативно-технических 
документов в области современных методов и 
средств технической диагностики ЭО. Необхо-
димо проводить работу по повышению квали-
фикации специалистов ГЭС по технической 
диагностике ЭО.


Читать онлайн

Одним из основных направлений повышения надёжности объектов городских электрических сетей (ГЭС) в настоящее время является применение более надёжного электрооборудования (ЭО), а также использование различных видов резервирования. Однако лежащие в основе такого подхода конструктивные, схемные и технологические возможности ограничены, особенно для сложных объектов ГЭС мегаполисов. Актуальным направлением обеспечения надёжности и эффективности использования объектов ГЭС является совершенствование процесса их эксплуатации, технического обслуживания и ремонта (ТОиР) на основе использования результатов технической диагностики и определения фактического текущего состояния ЭО и токоведущих частей.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(71), март-апрель 2022

Повышение эффективности производственной деятельности в Группе «Россети»

Интервью Управление сетями / Развитие сетей Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Охрана труда / Производственный травматизм
Интервью с Первым заместителем Генерального директора — Главным инженером ПАО «Россети» А.В. Майоровым
Спецвыпуск «Россети» № 1(24), март 2022

Опыт эксплуатации в АО «Россети Тюмень» геоинформационной системы определения места повреждения воздушных линий электропередачи 3–35 кВ

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Воздушные линии
Андрей Стебеков (АО «Россети Тюмень» Тюменские электрические сети), Алексей Рекеев (ООО «Релематика»)
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Метод контроля усталостного повреждения провода воздушной линии в процессе ее эксплуатации

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Воздушные линии
Кульков В.Г. Норов Дж.Ш.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Обеспечить равные возможности для всех при справедливом распределении ответственности

Интервью Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Энергоснабжение / Энергоэффективность
Интервью с Председателем Комитета по энергетике Государственной Думы Завальным П.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»