Оперативное обслуживание тяговых подстанций

Одним из основных подразделений дистанции электроснабжения является тяговая подстанция.

Тяговые подстанции в системе электроснабжения электрифицированных железных дорог преобразуют трехфазный переменный ток, получаемый от энергосистем, в однофазный переменный ток напряжением 27,5 кВ или в постоянный ток напряжением 3,3 кВ.

Тяговые подстанции подразделяются на опорные и промежуточные в зависимости от схемы первичного электроснабжения. Опорные тяговые подстанции служат для распределения электроэнергии, поступающей от электрической системы; от их шин отходят линии электропередачи для питания других тяговых подстанций. Опорной считается подстанция, к шинам 110—220 кВ которой присоединяется не менее трех питающих линий электропередачи. Промежуточные подстанции могут быть отпаечными или транзитными. Отпаечные подключаются к ответвлениям от линий электропередачи, а транзитные — в рассечку питающих высоковольтных линий.

Эксплуатация тяговых подстанций должна быть организована так, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение электроподвижного состава, нетяговых железнодорожных к районных потребителей. За организацию эксплуатации, исправное содержание и бесперебойную работу тяговой подстанции, внедрение новой техники и передовых методов труда, экономию средств и электрической энергии несут ответственность начальники тяговых подстанций и дистанций электроснабжения.

Оперативно-ремонтным персоналом на тяговой подстанции являются начальник подстанции, электромеханик (старший электромеханик) по ремонту оборудования, электромеханики по эксплуатации, электромонтеры.

В среднем на одну тяговую подстанцию, например по Западно-Сибирской железной дороге, приходится 4,5 человека.

Начальник тяговой подстанции осуществляет техническое и хозяйственное руководство персоналом; планирование и организацию своевременного проведения работ по содержанию и ремонту оборудования, а также по его усилению и реконструкции; контролирует качество работ, выполняемых персоналом ремонтно-ревизионного цеха и строительномонтажных организаций; лично организует и осуществляет проведение сложных технологических работ; ведет техническую, учетную и отчетную документацию; организует техническую учебу; контролирует очередную проверку знаний персонала подстанции, проведение дней охраны труда; подготовку кадров для подстанции т.д.

Старший электромеханик тяговой подстанции (на некоторых дистанциях энергоснабжения эти функции возложены на электромеханика по ремонту) непосредственно осуществляет ремонтные и профилактические работы на подстанции согласно годовому графику планово-предупредительных ремонтов (ППР) и осмотров. Он контролирует хранение и использование материалов, инструмента и инвентаря, состояние здания и территории и т.д. При необходимости он может заменить начальника тяговой подстанции и дежурного электромеханика. При «кустовом» методе обслуживания ряда подстанций (см. ниже) старший электромеханик выполняет почти все обязанности, предусмотренные должностной инструкцией начальника подстанции.

Дежурный электромеханик должен хорошо знать схемы всех присоединений подстанции, условия работы, назначение и уставки защит всего оборудования, схемы автоматики, расположение, назначение и действие сигнальной аппаратуры, блокировок, допустимые нагрузки и т.д. Он также должен хорошо знать внешние признаки, предшествующие возможным повреждениям, и уметь устранять простейшие неполадки. При обслуживании подстанции оперативно-ремонтным персоналом электромеханики могут принимать непосредственное участие в производстве ремонтных работ.

Электромонтеры тяговых подстанций, как правило, имеют IV и V квалификационные группы по технике безопасности. Они должны уметь выполнять все электромонтажные и требующиеся слесарные работы, а также знать оборудование, правила производства переключений и при необходимости выполнять обязанности дежурного персонала. Электромонтеры, имеющие V квалификационную группу, могут руководить ремонтной бригадой и при необходимости выполнять обязанности электромеханика по ремонту.

При «кустовом» методе обслуживания тяговых подстанций обслуживающий персонал базовой подстанции должен еще знать и схемы всех обслуживаемых бригадой подстанций, входящих в «куст».

Материально-техническая база тяговой подстанции состоит из оборудования распределительных устройств: ОРУ-220; 110; 35 кВ; ЗРУ-10 кВ, а также ЭРУ-3,3 кВ (на тяговых подстанциях постоянного тока) или ЗРУ-27,5 кВ переменного тока.

В ЗРУ-10 кВ установлено оборудование для электроснабжения в основном нетяговых потребителей: маломасляные или вакуумные выключатели, разъединители, приборы контроля и учета, релейная защита фидеров.

ЭРУ-3,3 кВ представляет собой ряд ячеек с находящимися в них быстродействующими выключателями, разъединителями и шинами постоянного тока, сглаживающими устройствами.

В РУ-27,5 кВ используются масляные и вакуумные выключатели.

Сердцем подстанции называют аккумуляторную батарею. Здесь устанавливаются обычно 50—100 аккумуляторов в зависимости от величины напряжения оперативного тока. Отсюда питаются цепи управления релейной защиты и катушки управления выключателей. Большинство аккумуляторов работают в режиме постоянного подзаряда, поэтому главный щит подстанции должен быть укомплектован зарядно-подзарядным устройством.

От шин 10 кВ тяговой подстанции питаются высоковольтные линии СЦБ с резервным питанием от дизель-генераторной установки, которая также располагается на тяговой подстанции. Панели управления тяговой подстанцией занимают достаточно большое помещение, где расположены ключи дистанционного управления коммутационными аппаратами. Кроме того, на пульте имеется сигнализация положения основных коммутирующих аппаратов, проборы контроля и учета электроэнергии, аппаратуры релейной защиты вводов, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд, стойки телеуправления и телесигнализации. Оперативная связь с энергодиспетчером осуществляется по телефону, селектору.

Планирование и организацию работ персонала тяговой подстанции определяет годовой план проведения ППР с разбивкой по месяцам. В нем указываются все работы, проводимые оперативным персоналом, по которым начальник подстанции отчитывается ежемесячно.

Современные инструкции рекомендуют применять при организации эксплуатации электроустановок прогрессивные методы технического обслуживания. Они позволяют повысить производительность труда и качество выполненных работ.

На многих дорогах России нашел применение кустовой метод обслуживания тяговых подстанций, сущность которого заключается в объединении трех-четырех соседних тяговых подстанций в «куст» (обычно одной опорной и двух-трех промежуточных). Объединенные в «куст» тяговые подстанции должны быть связаны хорошей автодорогой, что при наличии автомобиля значительно снижает время доставки бригады к месту работы. На опорной подстанции создается комплексная бригада для производства всех видов ремонта оборудования подстанций и прилегающих постов секционирования, оснащенная необходимыми испытательными приборами, инструментом и установками. Возглавляет бригаду старший электромеханик. Общее руководство тяговыми подстанциями, входящими в «куст», осуществляется начальником. На остальных тяговых подстанциях оставляют эксплуатационный штат не более двух человек, в обязанности которых входят оперативные переключения, осуществление допуска бригады к работе и работы в комплексной бригаде. Кроме того, они выполняют хозяйственные работы на своей подстанции. Комплексная бригада должна состоять из 6—8 человек, а общий штат «куста» из трех-четырех тяговых подстанций составляет 13—17 человек. Трудозатраты на одну подстанцию составляют в этом случае 8—10 тыс. чел.-ч/год.

Применяется также централизованный метод технического обслуживания и ремонта электроустановок специализированным персоналом одного подразделения предприятия. Такой метод можно применить при мощном РРУ и обязательном телеуправлении участка. Его сущность заключается в том, что все виды ППР оборудования тяговых подстанций и постов секционирования выполняют специализированные или комплексные бригады ремонтно-ревизионного участка. На тяговых подстанциях в эксплуатационном штате остаются лишь старший электромеханик и электромеханик. Их функции такие же, как и при кустовом методе с комплексными бригадами. На опорных тяговых подстанциях сохраняют должность начальника тяговой подстанции.

При такой системе ремонтные работы большей части оборудования должны быть сосредоточены в специально оборудованных мастерских участка. На тяговых подстанциях и постах секционирования должны проводиться комплексные осмотры и профилактические испытания, после которых вышедшие из строя приборы или какие-либо элементы оборудования заменяют имеющимися в резерве исправными элементами.

Главным недостатком системы централизованного обслуживания являются большие непроизводительные затраты времени на доставку бригад РРУ к месту работы и их возвращение, хотя трудозатраты на обслуживание одной тяговой подстанции составляют 6—8 тыс. чел.-ч/год, что несколько меньше, чем при кустовом методе.

Начальники линейных подразделений дистанции электроснабжения, в том числе и начальники тяговых подстанций, ведут различные формы первичной учетной и отчетной документации и в установленные сроки предоставляют ее в ЭЧ. Вся документация подразделяется на оперативно-техническую, учетную, отчетную и документацию по охране труда.

Согласно Правилам   на каждый введенный в эксплуатацию объект в дистанции электроснабжения и ее линейных подразделениях должна быть следующая документация: генеральный план с нанесенными зданиями, сооружениями и подземными электротехническими коммуникациями; утвержденная проектная документация (чертежи, пояснительные записки и др.) со всеми последующими изменениями; акты приемки скрытых работ, испытаний и наладки электрооборудования, приемки электроустановок в эксплуатацию; исполнительные рабочие схемы первичных и вторичных электрических соединений; технические паспорта основного электрооборудования; инструкции по обслуживанию электроустановок, а также должностные инструкции по каждому рабочему месту и инструкции по охране труда.

В каждом линейном подразделении должны быть составлены перечни инструкций и схем, утвержденные ответственным за электрохозяйство —главным инженером ЭЧ (далее—главный инженер). Они должны пересматриваться не реже одного раза в три года. В перечень должны входить следующие документы:

1. паспортные карты или журналы с перечислением электрооборудования и средств защиты с указанием их технических данных, а также присвоенных им инвентарных номеров (к паспортным данным или журналам прилагаются протоколы и акты испытаний, ремонта и ревизии оборудования);
2. чертежи электрооборудования, электроустановок и сооружений, комплекты чертежей запасных частей, исполнительные чертежи воздушных и кабельных трасс и кабельные журналы;
3. чертежи подземных кабельных трасс и заземляющих устройств с привязками к зданиям и постоянным сооружениям, а также с указанием мест установки соединительных муфт и пересечений с другими коммуникациями;
4. общие схемы электроснабжения, составленные по предприятию в целом и по отдельным цехам и участкам (подразделениям);
5. комплект эксплуатационных инструкций по обслуживанию электроустановок цеха, участка (подразделения) и комплект должностных инструкций по каждому рабочему месту и инструкций по охране труда.

Все изменения в электроустановках, произведенные в процессе эксплуатации, должны немедленно вноситься в электрические схемы и доводиться до сведения обслуживающего персонала. На чертежах должна быть подпись главного инженера с указанием его должности и даты внесения изменений. Ознакомившись с изменением, сотрудники обслуживающего персонала, которым необходима эта информация, расписываются в журнале распоряжений.

Не реже одного раза в два года проверяют соответствие основных электрических схем фактическим эксплуатационным, в том числе однолинейную и оперативную схемы тяговой подстанции; схему питания и секционирования контактной сети и ВЛ автоблокировки своего и прилегающих районов контактной сети; планы и схемы питания, секционирования линий автоблокировки; схемы трасс кабельных линий и других потребителей. Схемы вторичной коммутации и релейных защит вывешиваются на видном месте в помещении данной установки.

На каждое рабочее место составляется инструкция, в которой указываются:

-перечень инструкций по обслуживанию оборудования, нормативно-технической документации (НТД), схем электрооборудования, знание которых обязательно для работников в данной должности;

1. права, обязанности и ответственность персонала;
2. взаимоотношения с вышестоящим, подчиненным и другим связанным по работе персоналом.

Инструкции пересматриваются не реже одного раза в три года. Основной объем документации на рабочих местах оперативного персонала согласно Правилам:

1. оперативная схема или схема-макет;
2. оперативный журнал;
3. бланки нарядов-допусков на производство работ в электроустановках;
4. бланки переключений;

-журнал или картотека дефектов и неполадок на электрооборудовании;

1. ведомости показаний контрольно-измерительных приборов и электросчетчиков;
2. перечень работ, выполняемых самостоятельно в порядке текущей эксплуатации на закрепленном участке;
3. журнал учета производственного инструктажа;
4. журнал учета противоаварийных тренировок;
5. списки лиц, имеющих право единоличного осмотра электроустановок; лиц, имеющих право выдачи наряда и оперативных распоряжений; ответственных дежурных энергоснабжающей организации;
6. журнал релейной защиты, автоматики и телемеханики и карты уставок релейной зашиты и автоматики;
7. журнал распоряжений.

В зависимости от местных условий объем оперативной документации может быть дополнен по решению главного инженера.

Полный перечень документации во всех подразделениях дистанции электроснабжения приводится в Приложении ПЗ. Все виды технического обслуживания и ремонтов, выполняемые в определенной последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, составляют структуру ремонтного цикла (РЦ), исчисляемого в годах.

Для каждой электроустановки составляется годовой график планово-предупредительных ремонтов (ППР), увязанный с ремонтным циклом каждого вида оборудования. На основании этого графика составляют месячные планы работ. График ППР и месячный план каждого линейного подразделения и РРУ утверждаются начальником дистанции электроснабжения.

Постепенно устанавливается новое направление в проведении планово-предупредительных ремонтов: их проводят по фактическому состоянию электрооборудования. Эта прогрессивная форма проведения ППР требует наличия устройств диагностики (стационарных или переносных) электрооборудования тяговых и трансформаторных подстанций, контактной сети и воздушных линий.

График ППР предусматривает осмотры, ремонты по техническому состоянию, текущие и капитальные ремонты, межремонтные испытания.

Осмотры оборудования в большинстве случаев являются самостоятельной операцией технического обслуживания (ТО). При осмотрах проверяют состояние оборудования, эксплуатационные дефекты, нарушения правил техники безопасности (ПТБ). Эти осмотры проводятся ежедневно или в сроки, установленные главным инженером. Кроме того, проводятся осмотры оборудования инженерно-техническими работниками с целью уточнения состава и объема работ, подлежащих выполнению при очередном ремонте.

На каждой тяговой подстанции с учетом специфических особенностей оборудования, здания и других устройств должна быть разработана технология проведения осмотров, обеспечивающая высокое их качество при минимальной затрате времени.

Выявленные при осмотрах неисправности и дефекты, которые могут привести к нарушению нормальной работы оборудования тяговой подстанции, устраняют немедленно, а остальные включают в план предстоящего текущего и капитального ремонта оборудования.