Техническое обслуживание воздушных линий электропередачи

Методы локализации токов утечки и КЗ в ЛЭП

Линии электрических сетей с большими токами замыкания на землю характеризуются достаточно большой протяженностью. Методы и средства ОМП здесь основаны на измерении и запоминании параметров аварийного режима и вычислении расстояния до мест повреждения. Обработка результатов измерения выполняется уже после отключения линии релейной защитой. Одновременная фиксация аварийного сигнала до отключения источника питания ЛЭП устройствами контроля тока и напряжения в проводе воздушной ЛЭП и совместная обработка результатов измерений предлагаемыми способами позволяет быстро и достаточно просто определить место повреждения. Метод основан на регистрации системой синхронизированных от GPS датчиков тока и напряжения времени прохождения скачка фазного напряжения. Значения временных меток передаются в диспетчерский центр для обработки, где определяется сегмент поврежденной проводной сети. Анализируется аварийный сигнал, в котором выделяют одиннадцатую гармонику. Анализ фазовой характеристики вдоль линии передачи позволяет локализовать место аварии.

Замена поврежденного участка фазного провода в пролете.

При обнаружении повреждения (обгорания) изоляции одного из фазных проводов ВЛИ необходимо его заменить на новый (без замены пучка проводов). В этом случае используются ответвительные зажимы. Ремонт провода выполняют как на обесточенной линии, так и под напряжением с использованием телевышки или гидроподъемника.

Ремонт выполняется следующим образом. С помощью пластмассовых клиньев поврежденный участок провода отделяют от остального пучка.

Определяют длину поврежденного участка и заготавливают новый кусок провода на 10… 15 см длиннее заменяемого. При этом сечение и маркировка нового и заменяемого кусков провода должны быть одинаковыми.

Определяется положение зажима в зависимости от направления установки нового куска провода.

Соединение проводов выполняют с использованием зажимов, контакт в которых обеспечивается прокалыванием изоляции. Соединение выполняют без снятия изоляции с проводов. Для этого снимают защитный футляр, шестигранным ключом ST 32 вывинчивают стяжные болты зажима настолько, чтобы в образовавшееся между зубцами пространство свободно вошел новый провод. При этом конец провода не должен выступать за пределы футляра. Вручную подтягивают болты, чтобы зажим удерживался на проводе. Операция последовательно проводится на обоих концах поврежденного участка провода. Новый провод с зажимами подводят к заменяемому участку основного провода. Провод заводится в свободное пространство между зубцами зажимов с противоположной стороны от нового провода. Шестигранным ключом затягивают болты обоих зажимов с использованием держателя зажимов (момент затяжки болтов — 20 Нм). Секторными ножницами удаляют поврежденный участок провода, оставляя при этом минимальными выступающие концы провода. С верхней части защитных футляров ножом отрезают часть выступов с таким расчетом, чтобы диаметры образовавшихся в футлярах отверстий соответствовали диаметрам соединяемых проводов. Выступы со стороны свободных концов проводов не срезают. На зажим надевают футляр, сначала нижнюю его часть, затем верхнюю и закрепляют защелками. На обе стороны зажимов на расстоянии 15…20 см от них накладывают бандажи из скрепляющей ленты или пластмассовые хомуты.

При использовании зажимов с гладкими контактными поверхностями изоляцию проводов в местах их установки удаляют. Свободные от изоляции места проводов зачищают стальной щеткой и покрывают смазкой.

Таблица А.9

Состояние опор воздушной линии электропередачи

(металлическая опора)

Металлическая опора

№ опоры

Тип опоры

Дефект​​ металлоконструкций

Коррозионное поражение

Дефект оттяжек опор

Примечание​​ 

Деформация элементов (уголков)

Отрыв/отсутствие уголков

Местное ослабление поперечного сечения несущего элемента, % потери сечения

Дефекты сварных швов

Дефекты болтовых соединений

Нарушение контакта с фундаментом

Коррозия металлоконструкций, %; коррозионные потери сечения

Щелевая коррозия в местах соединений металлических элементов с появлением трещин и разрушением сварных швов

Трещины, коррозионные​​ потери сечения анкерных болтов и петель анкерных плит, % потери сечения анкерных болтов/петель

Коррозия металлических деталей опоры

Отсутствие соосности стоек и подножников у опор с оттяжками

Дефекты болтовых соединений оттяжек

Изменение тяжения в оттяжках

Повреждение оттяжек опор, внутренних связей железобетонных опор, нарушение креплений оттяжек к опоре и к фундаментам, неисправность устройств регулирования длины оттяжек

Уменьшение площади поперечного сечения оттяжки (обрывы проволок, коррозия), % уменьшения сечения

<а> Прочие дефекты вносят в таблицу в виде примечаний к опоре.

Способы

Отключению ВЛЭП для ремонта предшествуют продолжительные согласования, которые сами по себе представляют большой объем работы. А многие предприятия при отключении испытывают существенные затруднения в своей работе и терпят убытки. По этим причинам ремонт воздушных линий электропередачи под напряжением является основным и первостепенным. Он выполняется с использованием двух схем:

  • в электроизолирующих перчатках при напряжении до 35 кВ (метод «в контакте») а также с использованием изолирующей штанги при напряжении от 6 до 220 кВ (метод «на расстоянии»).
  • в специальных устройствах, которые имеют изолирующие свойства и размещают людей на уровне проводов на опорах ВЛЭП, что допускает касание руками проводов и других элементов воздушных линий электропередачи без средств защиты при напряжении от 6 до 1150 кВ (метод «на потенциале»).

Работа методом «в контакте» происходит с использованием изолирующих перчаток, а также инструмента с изолирующими ручками. Все провода за исключением рабочего закрываются изолирующими экранами. Все движения рабочего должны быть в пределах заштрихованной безопасной зоны. Он стоит на изолирующей лестнице. На рабочем надет специальный костюм с изолирующими элементами. Если длины лестницы недостаточно применяется подъемник с изолирующей платформой.

Популярные статьи  Почему стиральная машина бьет током?

Работа методом «на расстоянии» предусматривает использование изолирующих штанг, которыми рабочий выполняет необходимые операции, находясь либо на опоре ВЛЭП, либо на платформе подъемника. Движения рабочего должны быть в пределах заштрихованной зоны, показанной на изображениях далее.

Безопасная зона определяется с учетом пробивных напряжений воздушных промежутков между работником и токоведущими частями.

Работа методом «на потенциале» (провод – человек – изоляция – земля) предусматривает обязательное использование экранирующей спецодежды. Она защищает человека от влияния электрического поля, создаваемого проводом с высоким напряжением. Потенциал рабочего места за счет надежной изоляции и установки шунта на пути протекания тока через рабочего, выполняющего ремонт, делается равным потенциалу провода.

Решающее значение для выполнения ремонта воздушных линий электропередачи имеет погода. При повышенной сверх 90% относительной влажности подобные работы запрещаются. Гололед, иней, снег, туман и дождь также отменяют ремонт ВЛЭП. Приближающаяся гроза, а тем более уже начавшаяся так же исключает ремонт воздушных линий электропередачи до полного прояснения неба, высыхания изоляторов и проводов. В ветреную погоду из-за их раскачивания могут уменьшиться безопасные расстояния. Изолирующие штанги будут получать дополнительные нагрузки, и работать с ними станет сложнее. Максимально допустимое значение для скорости ветра составляет десять метров в секунду.

При выполнении ремонта ВЛЭП используется различные специальные приемы:

  • для доставки работников к изоляторам и проводам;
  • при ремонте изоляторов.

Для этого используются специальные подъемники, полимерные изоляторы, бесконечный изолирующий канат и другие приспособления. Один из многих примеров такого ремонта показан далее на изображении:

Повышение эффективности передачи мощности через ЛЭП

При транспортировке электроэнергии через конкретную ЛЭП регламентированы допустимые токовые нагрузки. При этом используются предельные значения тока, определяющие провис проводов выше критического. Эти данные взяты для самых экстремальных условий, которые более чем в 90% времени эксплуатации ЛЭП не встречаются. Следовательно, имеется ресурс для пропускания больших мощностей без нарушения регламента. То есть можно передавать дополнительную мощность (15–30%) практически в 90% времени эксплуатации. Наличие системы мониторинга позволяет без уменьшения регламента по надежности использовать этот дополнительный ресурс. Для этого необходимо контролировать уровень тока и температуру проводов по всей трассе и в соответствии с реальным состоянием линии динамически регулировать уровень передаваемой мощности (рис. 1).

Рис. 1. Эффективность передачи энергии в ЛЭП со статическими и динамическими параметрами

Таблица А.6

Отклонения (уклон и разворот)

траверс опор относительно стоек опор

№ опоры

Тип опоры

Материал опоры

Верхняя,​​ средняя, нижняя траверса

Длина траверсы​​ L, м

Измеренное значение уклона траверсы (отклонение по горизонтали), м​​ 

Измеренное значение разворота траверсы, м​​ 

Примечание

<а>​​ Параметр измеряют для деревянных опор и железобетонных одностоечных опор.

<б> Измеряют разворот траверсы относительно линии, перпендикулярной оси ВЛ (для угловой опоры ВЛ относительно линии, перпендикулярной к биссектрисе угла поворота траверсы) для одностоечных опор. Для деревянных опор данный параметр измеряют в градусах.

Трасса ВЛ

При осмотрах ВЛ, проходящих в лесных массивах, обращают внимание на зарастание просек, их ширину и противопожарное состояние. Правилами охраны электрических сетей для ВЛ устанавливается охранная зона в виде земельного участка и воздушного пространства, ограниченная вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних проводов при неотклоненном их положении на расстоянии:

Правилами охраны электрических сетей для ВЛ устанавливается охранная зона в виде земельного участка и воздушного пространства, ограниченная вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних проводов при неотклоненном их положении на расстоянии:

  • для линий напряжением до 1000 В — 2 м;
  • линий до 20 кВ включительно -10 м;
  • линий 35 кВ — 15 м;
  • линий 110 кВ — 20 м;
  • линий 220 кВ — 25 м.

В охранной зоне без письменного согласования с организацией, эксплуатирующей ВЛ, не должны проводиться какие-либо работы, складирование материалов, свалки мусора и тому подобное.

При прохождении ВЛ в населенной местности расстояния по горизонтали от крайних проводов при наибольшем их отклонении до ближайших зданий и сооружений должны быть не менее:

  • 2м — для ВЛ напряжением до 20 кВ;
  • 4м — для ВЛ напряжением 35… 110 кВ;
  • 6 м — для ВЛ напряжением 220 кВ.

Примеры коммерческих систем мониторинга воздушных сетей ЛЭП

В настоящее время в нашей стране и за рубежом используется ряд коммерческих систем мониторинга воздушных электросетей, ориентированных на решение определенных задач. Рассмотрим структуры типовых систем мониторинга, которые отличаются не только функциональными характеристиками, но и ценой, а также способом монтажа на ЛЭП.

Система мониторинга проводов ЛЭП САТ-1

Одной из первых коммерческих систем мониторинга стала система CAT-1, разработанная в 1991 г. американской компанией The Valley Group, Inc. В настоящее время во всем мире используется свыше 300 систем мониторинга CAT-1. Система обеспечивает мониторинг в реальном времени погодных условий и натяжения проводов в точках крепления к опорам. Основной модуль системы монтируется на опоре ЛЭП и весит порядка 50 кг. Датчики измерения натяжения проводов представляют собой тензодатчики в корпусе из нержавеющей стали с крепежными отверстиями и устанавливаются между изолятором и опорой. Основой тензодатчиков является измерительный преобразователь. Основной модуль CAT-1 состоит из влагостойкого алюминиевого корпуса с блоком электроники, встроенного модема, антенн для передачи данных и крепежных элементов. Модуль предназначен для эксплуатации в диапазоне температур окружающей среды –40…+60 °С. Для обеспечения непрерывной работы модуля используется 12-В аккумуляторная батарея, зарядное устройство и панель солнечной батареи (рис. 5).

Популярные статьи  Почему провод бьёт током, а лампочка от него не горит?

Рис. 5. Модуль питания САТ-1. Измерительный модуль CAT-1 монтируется на опоре

Несмотря на простоту измерений, система за счет использования патентованных алгоритмов анализа обеспечивает выявление и расчет многих полезных параметров ВЛ, например стрелы провеса, токовой пропускной способности линии и даже наличия гололеда на проводах. На рис. 6 показана структура системы мониторинга CAT-1 для обнаружения гололеда на проводах.

Рис. 6. Пример использования системы мониторинга CAT-1 для обнаружения гололеда на проводах

Бесконтактные измерители тока и температуры провода

В настоящее время получила широкое распространение и другая концепция реализации измерительного модуля для систем мониторинга OTLM (Over head Transmision Line Monitoring), т. е. мониторинг пропускной способности ВЛ. В отличие от системы мониторинга CAT-1, измерительный модуль OTLM конструктивно монтируется на высоковольтный провод. Измерение тока в проводе и питание модуля осуществляется бесконтактно. Питание прибора производится от энергии, получаемой от провода через токовый трансформатор. Система OTLM обеспечивает в реальном времени измерение температуры и тока проводов.

На рис. 7 показан общий вид OTLM-модуля, производимого словенской компанией C&G.

Рис. 7. Общий вид прибора OTLM

Основные характеристики измерительного модуля OTLM:

  • диаметр капсулы 305 мм, длина 300 мм;
  • вес капсулы 10 кг;
  • диапазон применения на линиях ЛЭП — до 420 кВ;
  • частота 50 Гц;
  • диаметр токонесущего провода 10–50 мм;
  • диапазон рабочих токов 50–1100 A;
  • диапазон измерения температуры провода –40…+125 °С;
  • диапазон рабочих температур –40…+70 °С;
  • точность измерения температуры до 1 °С;
  • канал передачи данных — GSM (900/1100/1800/1900 МГц);
  • протокол передачи SMS/GPRS.

Устройство измеряет ток в проводе и температуру провода в фиксированных точках. Прибор имеет крепление для монтажа непосредственно на провод. Источник питания — встроенный токовый трансформатор. Получаемая энергия используется для питания всего устройства. Никаких внешних источников питания не требуется. Также в приборе используется GPS-приемник. Измеренные значения тока и температуры привязаны, таким образом, к конкретным координатам положения блока на ЛЭП и меткам точного времени. Данные измерений периодически передаются в диспетчерский пункт, оборудованный системой SCADA, через стандартный IEC-протокол. Данные доступны через веб-браузер.

Опоры.

При осмотре опор обращают внимание на их отклонения от вертикального положения, разворот и уклон траверс, прогибы (кривизну) элементов опор. В местах заглубления опор не должно быть проседания или вспучивания грунта

У железобетонных фундаментов металлических опор и железобетонных приставок деревянных опор не должно быть трещин и сколов бетона с обнажением стальной арматуры.

На опорах должны присутствовать их порядковые номера, информационные знаки с указанием ширины охранной зоны, а в населенной местности — предупредительные плакаты безопасности. Номер или условное обозначение ВЛ должны быть указаны на концевых опорах линии, первых опорах ответвлений, опорах в местах пересечений ВЛ одинакового напряжения, опорах пересечения с железными дорогами, опорах участков параллельно идущих линий при расстоянии между ними менее 200 м.

У деревянных опор не должно быть видимого загнивания деревянных частей, следов обгорания или расщепления. Внешнее загнивание опор определяется визуально, наличие внутреннего загнивания — путем простукивания древесины молотком в сухую и неморозную погоду. Звонкий звук указывает на здоровую древесину, глухой — на наличие в ней внутреннего загнивания.
Проверяется состояние бандажей (хомутов), сочленяющих деревянную стойку с железобетонной приставкой. Не должно быть ослабления бандажей, поражения их коррозией.

У металлических опор проверяются сварные швы и болтовые соединения, состояние антикоррозийного покрытия и степень поражения элементов опор коррозией в местах нарушения этого покрытия. Не допускается сквозное поражение коррозией металлических элементов опор, появление трещин в металле и сварных швах. У фундаментов металлических опор не должно быть зазора между пятой опоры и железобетонным фундаментом.

У железобетонных опор проверяется состояние антикоррозийного покрытия и степень поражения коррозией металлических траверс

Особое внимание уделяется осмотру железобетонной стойки опоры, в которой не должно быть трещин и других повреждений бетона. Трещины способствуют коррозии арматуры и, следовательно, уменьшению прочности опоры

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает форму и содержание паспорта воздушных линий (ВЛ)​​ электропередачи, требования к составлению, ведению и хранению паспорта ВЛ электропередачи.

Настоящий стандарт определяет единую форму паспорта ВЛ электропередачи, позволяющую документировать параметры технического состояния ВЛ электропередачи и ее основных​​ элементов.

Настоящий стандарт предназначен для применения в организациях, владеющих или эксплуатирующих ВЛ электропередачи напряжением 35 кВ и выше, в том числе на воздушные участки кабельно-воздушных линий электропередачи.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

  1.1.    Настоящая инструкция определяет порядок эксплуатации и ремонта воздушных линий электропередач (далее ВЛ) напряжением 6 кВ. Инструкция составлена в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилами устройства электроустановок, глава 7» .

1.2.      Воздушной линией электропередачи называется устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенными на открытом воздухе и прикрепленными с помощью изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях.

. 1.3.      Техническое обслуживание ВЛ состоит из комплекса мероприятий, направленных на предохранение элементов ВЛ от преждевременного износа.

  1.4.    Для выполнения обязанностей электромонтера, занятого ремонтом и обслуживанием ВЛ, допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие квалификацию электромонтера по ремонту и обслуживанию электрооборудования (далее электромонтер), прошедшие медицинское освидетельствование и не имеющие противопоказаний, сдавшие экзамены в заводской аттестационной комиссии, получившие удостоверение установленной формы.

Популярные статьи  Кабельный тестер

 1.5.    Электромонтер должен иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже III.

 1.6.    Допуск к самостоятельной работе электромонтеров  оформляется распоряжением директора завода после проведения первичного инструктажа по охране труда и безопасности на рабочем месте с обучением безопасным методам и приемам ведения работ и оказанию первой доврачебной помощи пострадавшим от несчастных случаев на производстве, прошедших стажировку от 2 до 14 смен, дублирование от 2 до 12 смен в установленном порядке, получивших под роспись настоящую инструкцию. Повторный инструктаж проводится не реже одного раза в 3 месяца.

 1.7.     Повторная проверка знаний по электробезопасности  не реже одного раза в 12 месяцев. Результаты повторной проверки знаний оформляется протоколом с отметкой в удостоверении.

 1.8.   Электромонтёр, допущенный к самостоятельной работе должен знать:

 1.8.1.   Инструкцию по охране труда и безопасности для электромонтеров, занятых ремонтом и обслуживанием электрооборудования и выполнять ее требования; 

 1.8.2.   Электрическую схему ВЛ;

   1.8.3.   Основные причины повреждений и аварий на ВЛ, уметь находить и  устранять их;

 1.8.4. Способы оказания первой доврачебной помощи пострадавшему при несчастном случае на производстве;

 1.8.5.  Средства индивидуальной и коллективной защиты и порядок их применения.

Капитальный ремонт ЛЭП

В зависимости от толщины трещины, железобетонные опоры ремонтируют:

  • Если трещина менее 0,6 мм, то поврежденные места окрашивают или покрывают специальными растворами, устанавливают бандажи или вовсе меняют опору. Перед нанесением покрытия, поврежденные места тщательно обрабатывают растворителем, после этого наносят покрытие, затем наносят грунтовку химически стойким лаком и наносят лак с цементом в соотношении один к одному. После того как все высохнет, покрывают эмалью. Чтобы приготовить специальный раствор, смешивают с песком цемент по соотношению два к одному и добавляют 5% эмали полимерной.
  • Если трещина более 0,6 мм и до повреждений площадью 25 см2, то накладывают бандажи. Дефектное место зачищают, устанавливают каркасы из стали диаметром до 16 мм, устанавливают опалубку и заливают бетоном. Бандаж должен перекрывать края бетона на 20 см дефектную зону.

Железобетонную опору ЛЭП заменяют в случае повреждения бетона, отверстий, раковин площадью больше 25 см2 и продольных трещин больше 3 метров.

Ремонт металлических опор ЛЭП

Ремонт металлических опор заключается в очистке опор от ржавчины и покраске. Также при сильных повреждениях опоры усиливают, заменяют отдельные конструкции или меняют ее. Также опоры на оттяжках регулируют, выправляют.

Зачистка от ржавчины и краски является самым трудоемким процессом. Для чистки используют шлифовальные машины или металлические щетки. Для хорошей чистки применяют кислоты, после чистки покрывают краской. Краску наносят краскораспылителем или малярной кистью. Все зачистные работы и работы покраски обычно проводят без отключения линии электропередач. Вблизи подвески проводов на гирляндах красят кистями. При проведении ремонтных работ с частичной заменой конструкции металлические опоры на оттяжках ослабляют. Болты поврежденные коррозией, погнутые срезают и устанавливают новые оцинкованные. При замене конструкций опоры, заранее заготавливают металлоконструкции того же профиля и марки стали, чаще всего оцинковывают. Поврежденную часть конструкции вырезают горелкой или бензорезом. Затем приготовленную металлоконструкцию соединяют и наносят определенные сварные швы.

Замена и чистка изоляторов

Изоляторы можно зачистить двумя способами:

  • под напряжением (чистка струей воды);
  • без напряжения (зачистка вручную);

Замену поврежденного изолятора производят:

  • без опускания провода (масса провода небольшая, применяют телескопические вышки);
  • с опусканием провода.

После демонтажа вязок с помощью спец. ключа изоляторы снимают со штыря и производят замену колпачка из полиэтилена, предварительно нагревают в воде при 85-90 градусов. Затем насаживают на крюк с помощью деревянного молотка, устанавливают изолятор и закрепляют провода.

Ремонт проводов ЛЭП

Регулировка стрел провеса проводов осуществляется за счет вырезки и вставки части провода. Заранее отмеряют провод для вставки, после этого убирают напряжение, после снимают провод с одной из опор, делают вставку и снова натягивают. В случае, если длина провода нужная для вырезки до 60 см, то провес убирают за счет изменения крепления провода на опоре.

Если провода повреждены незначительно 3-5 жил из 19, проволоки скручивают и накладывают бандаж или муфту ремонтируют, при этом провода не вырезают. Муфта — овальный соединитель разрезанный вдоль. Края разреза при монтаже убирают в стороны, затем муфту накладывают на место повреждения провода (длина зависит от повреждения) и опрессовывают прессом.

Если в проводе много поврежденных жил, то производится замена поврежденных частей. Если в проводе много поврежденных жил, то производится замена поврежденных частей в том же направлении скрутки провода. В зависимости от поврежденного участка выбирается длина вставки. При ремонте проводов высоковольтных линий используют сварку термическими патронами.

Чистка просек трассы ЛЭП

Чистка линий электропередач проводится, чтобы исключить повреждение линий деревьями: падения, возгорание. Данные работы планируются заранее. Читка просек бывает: механическая, ручная (0,38-10 кВ), химическая.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: