Подстанции тяговые. Обслуживание
Система электрического снабжения – это обширный комплекс устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Все они взаимосвязаны друг с другом. Подстанция тяговая (ТП) является неотъемлемой частью и одним из ведущих подразделений в системах электроснабжения.
Функция подстанций тяговых в преобразовании тока. Они получают ток переменный трехфазный от энергетических систем и затем преобразовывают его в ток постоянный или переменный, но уже однофазный. Так происходит в системе жел. дорог, действующих от электричества.
ТП имеют классификацию. Их разделяют в зависимости от состава схемы первичного электрического снабжения. Могут быть:
— подстанции промежуточные;
— подстанции опорные.
ТП промежуточного вида могут также подразделяться на транзитные или отпаечные. Различаются они способом подключения к линиям электропередач. ТП отпаечные включаются в ответвления от ЛЭП. ТП транзитные – устанавливаются в рассечках линий питающих.
Подстанции опорного вида участвуют напрямую в распределении электричества по системе. Их шины имеют специальные отводные системы, которые поставляют энергию на другие ТП. В практике опорной можно считать именно ту подстанцию, от шин которой отходят несколько питающих ЛЭП в количестве не менее трех.
Довольно важно уделять особое внимание организации работы подстанций тяговых. Процесс электроснабжения должен идти максимально четко, слаженно и без сбоев. Энергия должна подводиться стабильно к ЭПС, а также другим районным и нетяговым жд потребителям. Вся ответственность за налаживание работы подстанций, исправное состояние всех составляющих устройств, надежность работы КС возлагается на руководителей подстанций и руководителей линий энергоснабжения. Также руководство должно повсеместно заниматься поиском и внедрением новых технологий и проектов, которые должны быть направлены на повышение экономической и технической стабильности подстанций и КС, улучшение качества токосъема, улучшение условий труда для персонала.
Любая тяговая подстанция является взаимосвязанной системой, обслуживать которую должны только высококвалифицированные рабочие, в полной мере владеющие всеми знаниями и опытом относительно данных технологий. Персонал подстанции делится по выполняемым функциям и ответственности. Начальник подстанции является её руководителем. В его руках сосредоточена основная масса работ по организации, улучшению качества работы сети и подстанции. Кроме начальника, в штат оперативно-ремонтного персонала подстанции входят: старший электромеханик по оборудованию, электромеханик по общей эксплуатации, электромонтеры.
Начальник ТП также должен обеспечивать и организовывать хозяйственное и техническое руководство остальным персоналом, участвовать в распределении обязанностей, утверждать схемы работ, организовывать своевременную замену и ремонт вышедших из строя элементов на вверенном ему объекте. Только начальник утверждает схему реорганизационных работ на подстанции, связанных с внедрением новых технологий, перспективных методов улучшения качества работы ТП. Он же участвует в найме персонала и проверке его квалификации и соответствия должностным навыкам. Начальник также обязан вести нормативную учетную, техническую документацию. Он также ответственен за безопасность на объекте и проверяет, все ли рабочие своевременно ознакомлены с правилами техники безопасности.
Второй человек после начальника на подстанции – это старший электромеханик. 
Он напрямую производит работы по своевременному ремонту и профилактике механизмов тяговой подстанции, согласно общему годовому плану, контролирует применение и условия хранения тех или иных материалов, инвентаря и инструментария, необходимого для проведения работ по подстанции. Также на него ложится ответственность за хозяйственное обеспечение прилегающих территорий и надзор за их состоянием. В случае отсутствия начальника обязанности его могут быть возложены на старшего электромеханика. При необходимости он может заменять и дежурного электромеханика.
На некоторых ТП принят кустовой метод обслуживания. При нем почти все обязанности начальника возложены на старшего электромеханика. Для определения обязанностей существует должностная инструкция.
Дежурный электромеханик на подстанции – это человек, который непосредственно участвует в исправлении возможных неполадок в системе, а также занимается их предупреждением и контролем за работой сети и устройств. Он должен максимально четко представлять себе схему работы всей тяговой подстанции и сопрягающихся с ней устройств, владеть всеми нормативами, предусмотренными техническими инструкциями, знать показатели допустимых и недопустимых нагрузок, знать схему действия и места расположения систем оповещения, автоматического управления, отключения и блокировки систем. Электромеханики участвуют в непосредственном устранении случившихся неисправностей в сети и должны владеть всеми методами их определения, диагностики и предупреждения.
Для работы электромеханика и электромонтера большую роль играет безопасность и соблюдение правил ТБ. Это важно, поскольку в подстанциях и линиях снабжения проходят токи высокого напряжения, которые при неумелом обращении с устройствами ТП и КС могут привести к тяжелым последствиям для здоровья и жизни работников. К работе на ТП и КС допускаются только монтажники, имеющие четвертую и пятую группы безопасности. Электромонтажники, получившие четвертую группу безопасности, могут участвовать в непосредственных монтажных, слесарных работах по сети. Они должны иметь представление о назначении устройств, схемах их работы, методах устранения поломок, знать все допустимые нормы и предел, владеть правилами ТБ. Работники с пятой группой безопасности могут осуществлять руководство ремонтной бригадой, совмещая при необходимости эту деятельность с непосредственными работами по монтажу и устранению неисправностей.
Метод кустового обслуживания и управления предполагает, чтобы персонал, обслуживающий подстанцию с базовыми функциями, владел также знаниями о работе остальных подстанций, которые входят в этот куст. При необходимости персонал одной подстанции можно задействовать в ремонте другой подстанции (при больших объемах работ или в других форс-мажорных обстоятельствах). Этим обеспечивается универсальность управления, а также повышается оперативность, с которой вся сеть вновь вводится в эксплуатацию после остановки или заминки в работе.
Для подстанции тяговой справедливо такое понятие, как материально-техническая база. Под МТБ в основном понимается комплекс оборудования и сопутствующих устройств, участвующих непосредственно в работе ТП. МТБ любой подстанции включает оборудование распределяющих механизмов разных марок.
Основой подстанции и её ведущим элементом считается батарея аккумуляторная. К ней предъявляются особые требования надежности и безопасности. Батарея обычно состоит из нескольких аккумуляторов. Их количество определяется по зависимости от требуемой величины напряжения тока оперативного. Аккумуляторов может быть от пятидесяти до ста. От всей батареи в целом далее подпитываются устройства релейной защиты, катушки управлен-я выключателями. Принцип работы большинства аккумуляторов основан на режимах постоянной подзарядки. Для того, чтобы эти режимы реализовать главный ТП щит комплектуют специальным подзарядным устройством.
Шины подстанции тяговой выполняют распределяющую и связывающую функции. От них питание подводится к линиям СЦБ. Также линии СЦБ в экстренных случаях могут питаться от резервной установки с дизельным генератором. Резервная установка также размещается на самой подстанции.
Подстанция управляется при участии панелей управления. Панели размещаются в отдельном специальном помещении. Там же установлены ключи коммутации и дистанционного телеуправления. Пульт управления снабжен следующими контроллерами: трансформаторов силовых, сигнализация, приборы учета электричества потребляемого, релейная защита вводов, телесигнализация и телеуправление. Между сектором управления и диспетчером должна быть налажена бесперебойная связь по селектору или служебному телефону.
Работы на подстанции организуются согласно общегодовому плану. Там же расписываются обязанности работников и графики выполнения плановых ремонтов, реконструкций, диагностики сети и т.д. Отчет по проделанным работам должен выполнять начальник подстанции. Отчет по соответствующей форме сдается каждый месяц.
На некоторых подстанциях и КС принят, так называемый, кустовой метод обслуживания, о котором уже говорилось выше. Такой метод перспективен и имеет свои достоинства. Суть метода заключается в том, что для обслуживания подстанции объединяются друг с другом. Это повышает качество эксплуатации, позволяет более оперативно решать все создавшиеся ситуации, вовремя выполнять ремонтные и восстановительные работы и проч. Обычно объединяются подстанция основная и две-три соседних. Все они формируют тот самый «куст». Между подстанциями куста должно быть налажено транспортное сообщение в виде хороших автодорог. В пользование работников должен предоставляться автотранспорт. Наличие служебного автотранспорта позволяет оперативно доставлять ремонтную бригаду к месту неисправности. В результате сокращается время, затрачиваемое на восстановление работы подстанции и КС.
На подстанции должна быть сформирована бригада специалистов, которые напрямую участвуют в проведении работ – ремонтных, диагностических, контролирующих. Помимо самой подстанции, бригада должна следить за всеми прилегающими к ней постами секционирования и при необходимости ремонтировать и их. Бригада должна быть в полной мере оснащена всем требуемым инструментарием, оборудованием, установками.
Начальником бригады является старший электромеханик. 
Он осуществляет организацию работы персонала, отвечает за безопасность, предоставляет отчетность. Общее руководство над всеми подстанциями куста возложено на начальника. Каждая подстанция при этом должна обеспечить свою эксплуатационную бригаду из нескольких специалистов. В обязанности эксплуатационной бригады входит: дистанционное управление на подстанции, переключения меж подстанциями, связь, обеспечение ремонтных бригад доступом ко всем объектам, помощь ремонтным бригадам по необходимости. Также эксплуатационная бригада должна обеспечивать все хозяйствен-ые работы по своей подстанции. Обычно стандартная бригада одной подстанции состоит из шести или восьми челов-к. Общий же штат куста подстанций может состоять из 13 – 16 рабочих.
Помимо кустового, существует ещё и централизованный метод обслуживания подстанций и линий, с ними связанных. Такой метод преимущественно применяется на крупных предприятиях и мощных РРУ. При данном методе все обслуживание и ремонт осуществляет одна специализированная бригада. Важно помнить, что для реализации такого метода необходимо наличие между всеми обслуживаемыми участками дистанционного телеуправления. Суть ЦМ в том, что одна комплексная бригада проделывает ремонтные работы на всех подстанциях и постах секционирования. По подстанциям тяговым также оставляются эксплуатационные бригады, состоящие обычно из двух человек: электромеханика и старшего механика. У подстанции тяговой опорной оставляется должность начальника со всеми обязанностями.
ЦМ предполагает то, что почти все работы по подстанциям и участкам ведутся на специальных мастерских по участку. По подстанциям и участкам согласно плану, проводятся профилактические осмотры и испытания, которые предупреждают возникновение неисправностей. Если какие-либо элементы сети нуждаются в замене, то она производится из общего резерва исправных элементов.
Централизованный метод имеет один главный недостаток. Это необходимость больших временных затрат на доставку ремонтных бригад до места работы и обратно. Притом общие трудовые затраты при ЦМ несколько меньше, чем при методе кустовом.
Отчетность по проводимым работам (ремонтным, капитальным, профилактическим) возлагается на начальников подстанций и начальников лин-ых подразделений. Начальники должны вести первичную учетную документацию и отчетную документацию по месяцам и другим установленным срокам.
Весь документооборот делится на учетный, оперативно-технический, отчетный, документацию по ОТ.
Для каждого объекта КС, будь то подстанция или секционный участок, должна вестись нормативная документация. Документооборот ведется согласно принятым Правилам. В список документов должны входить:
— документация проектная. К ней относятся: чертежи и схемы, записки пояснительные, спецификации и проч.;
— план генеральный со схемами расположения сооружений, ключевых объектов, зданий, подземных и наземных коммуникаций электротехнических;
— акты сверки и приемки работ;
— акты испытаний предзапускных;
— акты на оборудование и устройства;
— схемы рабочие исполнительские на вторичные и первичные электросоединения;
— паспорта технические на ведущее электрическое оборудование;
— инструкции должностные и технические на эксплуатацию электр-ких установок;
— инструкции по рабочим местам;
— инструкция ТБ и ОТ.
Для каждого подразделения линейного на ТП составляется отдельная документация, состоящая из необходимого перечня схем и инструкций, которые утверждает непосредственно главный инженер. Он же является лицом, ответственным за всё электрическое хозяйство. Нормативами предусмотрен пересмотр инструкций. Это должно проводиться не реже, чем один раз в три года.
Список документации приведен ниже:
— схемы электрического снабжения общие и частные, которые составляются в целом на предприятие, а также формируются отдельные схемы для участков, цехов или подразделений;
— карты паспортные, журналы на электрическое оборудование. Содержат список перечисление всего оборудования с его техническими показателями, характеристиками, инвентарными номерами, а также к нему прилагаются акты вступительных испытаний, акты проверок, ремонта, реконструкции, замены, ревизии и проч. Подобные паспорта и карты заполняются и на сред-ва защиты;
— чертежи и схемы расположения электрического оборуд-ия по дистанции электрснабж-ия, чертежи электр. установок, прочих сооружений, комплектовочные чертежи, схемы воздушных каб-ых трасс, журналы кабельные;
— чертежи трасс, размещаемых под землей, а также остальных подземных коммуникаций, схемы расположения устройств заземляющих, места установки муфт соединит-ых, места пересечений с прочими коммуник-иями;
— инструкции эксплуатационные (комплект) на электрооборудование цехов, участков, подразделений, инструкции для работников на рабочих местах, инструкции ТБ и ОТ.
Какие-либо изменения по работе или составу элементов электрических установок, к примеру, после ремонта или реконструкции, обязательно должны вноситься в соответствующие акты и прочие нормативные документы (схемы электрические). После они также в обязательном порядке доводятся до сведения работников подстанции или участка. Вся документация – акты, чертежи, схемы – должны утверждаться начальником или главным инженером и быть завизированы его подписью. На документах ставится дата внесения изменений. Рабочий персонал подстанции или участка, после ознакомления с внесением изменений, расписываются в специальном журнале, подтверждая тем самым свою осведомленность и ответственность.
Как минимум раз в два года, по участкам должны вестись проверки соответствия схем основных электрич-х схемам эксплуатационным. Притом проверяют:
- схему подстанции тягов. оперативн-ю;
- схему подстанции однолинейную;
- схему КС питания;
- схему секционир-ия КС и автоматической блокир-ки;
- схему авто блокировки ВЛ и районов КС прилегающих;
- схемы секционирования и планы линий автоблокир-ки;
- схемы располож-ия трасс линий кабельных и потребительских линий.
Схемы расположения вторичной коммутации, а также защиты релейной, распечатываются и развешиваются в доступных местах в помещениях установок. Для каждой установки должна быть размещена своя отдельная схема.
Рабочий персонал должен ознакомиться с должностными инструкциями и расписаться об этом в специальном журнале. Инструкции составляются отдельно для рабочего места. Пересмотр инструкций производится, как минимум, 1 раз в три года. В инструкции указываются следующие сведения:
- инструкции по обращению с оборудованием, инструкции по его эксплуатации, ремонту и т.д.;
- нормативно-техническая докум-ия;
- схемы электрич. оборудования для конкретной должности работника;
- права, ответственность и обязанности работника, согласно занимаемой должности;
- правила субординации и внутренние взаимоотношения с другим персоналом, выше по должности, а также с подчиненным персоналом. Нормы ответственности.
Непосредственно на месте также присутствует своя документация. Ведется она работником и проверяется по правилам. В перечень документации на месте должны входить:
— операционный журнал;
— схема операционная;
— бланки для переключения;
— бланки нарядов на работу по электр.установкам и устройст-м;
— бланки допусков к работам по электроустанов-м;
— журнал дефектов оборудования или устройств;
— журнал инструктажа производственного персонала;
— журнал учета проведения аварийных учений;
— ведомость показаний измерительных и контрольных приборов, а также счетчиков;
— перечень допускаемых самостоятельных работ по участку в ходе эксплуатирования участка;
— журнал защиты релейной, схема расположения защиты, схема расположения автоматических устр-в отключения;
— журнал распоряж-ий;
— список лиц, которым разрешается досматривать электрические установки в одиночку, а также список лиц, имеющих права выдавать наряд на работы, выписывать распоряжения, контролировать работу персонала, список оперативных дежурных по подстанции.
Далее по зависимости от конкретных условий работы подстанции или участка, главным инженером могут вноситься дополнения и изменения в данный список нормативных докум-тов.
Все техническое обслуживание элементов ТП и КС, а также выполняемые ремонтные работы в их последовательности, входят в ремонтный цикл. Данных РЦ исчисляется годами. Все данные РЦ указываются в соответствующих документах нормативной базы.
Каждая электроустановка должна иметь свой установленный общегодовой график контрольных замеров, испытаний, профилактических осмотров, профилактических ремонтов, планов на реконструкцию и т.д. Плановые ремонты связываются с РЦ. Общегодовой график далее дробится на месячный график. Оба графика просматриваются и утверждаются напрямую гл. инженером и начальником дистанции ЭС.
В последние годы практикуется способ плановых работ по сети, когда ремонт проводится именно по текущему состоянию электр-кого оборудования. Это достаточно перспективная методика, однако, ее нельзя применять без наличия хороших диагностирующих устрой-в. Устройства могут быть и стационарн-ми, и переносными. Работать на них допускается только квалифицированный персонал. Диагностику можно проводить для подстанций и их оборудования, для воздушн-х сетей, сетей контактных.
График предупреждающих работ может планировать также осмотры, текущ. ремонты согласно технич-ому состоянию оборудования, ремонты капитальные с полной заменой, испытания эксплуатационные.
Текущий осмотр проводят, проверяя притом общее состояние оборудования и каждого из его элементов, имеющиеся дефекты, незамеченный и незначительный брак, нарушения условий эксплуатации и ТБ. Подобные профилакт-ие осмотры проводятся согласно установленным срокам. Сроки определяет главный инженер. Они должны быть внесены в соответствующие документы. Существуют также пред-ремонтные осмотры. На них работниками определяется точный объем будущих работ и подсчет расходов.
Для каждой отдельной ТП и КС должна быть предусмотрена своя схема проведения осмотров. Притом должны учитываться особенности установленного оборудования, сроки его использования, подверженность негативному влиянию, наличие угрожающих факторов и проч. В случае выполнения всех этих условий можно говорить о том, что значительно повысится качество выполнения ремонтов при минимальных трудовых затратах и в более короткие сроки.
Если при осмотре на оборудовании выявляются дефекты, брак, неисправности, которые могут угрожать дальнейшей нормальной работе оборудования или всей сети в целом, то необходимо как можно быстрее приступить к устранению данных неисправностей. Для этого на место должна выехать ремонтная дежурная бригада со всем оснащением. Дефекты и неисправности, которые не угрожают напрямую нормальному функционированию сети, но могут привести к этому в дальнейшем, ставят в план и ремонтируют согласно расписанию работ, утвержденному гл. инженером.