Полковниченко Д. В., Булгаков А. А., Гуляева И. Б.
Рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с оперативно-диспетчерским управлением в электроэнергетических системах. Изложен порядок проведения оперативных переключений в схемах нормального режима и при ликвидации аварийных ситуаций. Представлены ошибки и психофизиологические особенности деятельности оперативного персонала электроэнергетических систем. Для обучающихся по направлениям подготовки 13.03.02 и 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», а также аспирантов и слушателей центров подготовки и повышения квалификации инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией электроэнергетических систем.
Предисловие 6
Перечень условных обозначений 8
Введение 10
Раздел № 1. Общие вопросы управления и ведения режима электроэнергетической системы 11
1.1. Задачи и организация управления электроэнергетическими системами на различных уровнях 11
1.2. Обеспечение задач функционирования электроэнергетических систем при оперативно-диспетчерском управлении 19
1.2.1. Обеспечение экономической эффективности 19
1.2.2. Обеспечение надёжности функционирования ЭЭС 20
1.3. Оперативно-диспетчерский персонал 27
1.4. Управление нормальным режимом работы 30
1.5. Управление энергосистемами в аварийном режиме 31
1.6. Схема и этапы оперативного управления 32
1.6.1. Обработка и оценка информации 34
1.6.2. Оценка ситуации и выбор альтернатив 35
1.6.3. Выбор плана действий 35
1.6.4. Реализация решения 36
1.7. Автоматизированные системы диспетчерского управления 36
Вопросы для самопроверки 41
Раздел № 2. Основные сведения о главных схемах электрических соединений электрических сетей и распределительных устройствах 43
2.1. Представление схем электрических соединений и требования к ним 43
2.1.1. Основные понятия и определения 43
2.1.2. Требования к схемам электрических соединений 46
2.1.3. Требования к изображению схем нормального режима 50
2.2. Принципы построения и классификация схем распределительных устройств 58
2.3. Паспорта схем распределительных устройств 61
2.3.1. Схема «Блок (линия – трансформатор) с разъединителем» 63
2.3.2. Схема «Блок (линия – трансформатор) с выключателем» 65
2.3.3. Схема «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» 66
2.3.4. Схема «Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий» 69
2.3.5. Схема «Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов» 71
2.3.6. Схема «Заход – выход» 74
2.3.7. Схема «Четырёхугольник (треугольник)» 76
2.3.8. Схема «Шестиугольник» 78
2.3.9. Схема с одной секционированной системой сборных шин 80
2.3.10. Схема с одной секционированной системой сборных шин и с подключением трансформаторов через развилку из выключателей 83
2.3.11. Схема с одной секционированной системой сборных шин и с подключением присоединений через полуторную цепочку 86
2.3.12. Схема с одной секционированной системой сборных шин и с обходной системой шин 88
2.3.13. Схема с одной секционированной системой сборных шин и с обходной системой шин с подключением трансформаторов через развилку из выключателей 91
2.3.14. Схема с двумя системами сборных шин 94
2.3.15. Схема с двумя системами сборных шин и с обходной системой шин 97
2.3.16. Схема с двумя секционированными системами сборных шин и с обходной системой шин 100
2.3.17. Схема «Трансформаторы – шины» 103
2.3.18. Схема «Трансформаторы – шины с полуторным присоединением линий» 105
2.3.19. Полуторная схема 107
Вопросы для самопроверки 109
Раздел № 3. Оперативные переключения в электроэнергетических системах 111
3.1. Оперативные состояния оборудования 111
3.2. Основные сведения об оперативных переключениях и организации их проведения 112
3.2.1. Понятие «Оперативные переключения» 112
3.2.2. Порядок ведения оперативных переговоров 113
3.2.3. Бланки переключений, карты и программы 121
3.2.4. Функции контроля, осуществляемые в связи с производством переключений 125
3.3. Последовательность основных операций и действий при отключении и включении электрических цепей 129
3.3.1. Операции с коммутационной аппаратурой 129
3.3.2. Требования к выполнению заземления токоведущих частей электроустановок 133
3.3.3. Требования к блокировкам 135
3.4. Порядок проведения оперативных переключений 135
3.4.1. Отключение и включение воздушных и кабельных линий электропередачи 136
3.4.2. Отключение и включение силовых (авто)трансформаторов 149
3.4.3. Перевод на подстанции присоединений с рабочей на резервную систему шин 156
Вопросы для самопроверки 158
Раздел № 4. Оперативные переключения, связанные с ликвидацией аварийных ситуаций в электроэнергетических системах 161
4.1. Понятие «Авария». Причины аварий и их последствия 161
4.2. Действия персонала при ликвидации аварийных ситуаций 170
4.3. Действия персонала при автоматическом отключении линий электропередачи 176
4.3.1. Автоматическое отключение линий тупикового питания 177
4.3.2. Автоматическое отключение транзитных линий 181
4.4. Действия персонала при автоматических отключениях трансформаторов 187
4.5. Действия персонала при автоматическом отключении сборных шин 198
Вопросы для самопроверки 208
Раздел № 5. Ошибки и психофизиологические особенности деятельности оперативного персонала электроэнергетических систем 210
5.1. Основные понятия о системе «человек – машина» и психофизиологических особенностях деятельности человека 211
5.2. Функции и задачи диспетчера по управлению энергопредприятием 217
5.2.1. Приём и оценка исходной информации 217
5.2.2. Принятие решений 218
5.3. Причины ошибок оперативного персонала 220
5.4. Эмоциональные перегрузки оперативного персонала 229
5.5. Возможности снижения вероятности ошибок оперативного персонала 232
Вопросы для самопроверки 245
Раздел № 6. Аварийные ситуации в электроэнергетических системах мира 247
6.1. Крупнейшие аварии в электроэнергетической системе СССР 248
6.2. Крупнейшие аварии в электроэнергетической системе США 255
6.3. Авария в электроэнергетической системе Великобритании 260
6.4. Аварии на электрических станциях 263
6.4.1. Авария на опытной АЭС SL-1 (Айдахо-Фолс, США) 263
6.4.2. Авария на Ленинградской АЭС 264
6.4.3. Авария на АЭС Три-Майл Айленд (США) 266
6.4.4. Аварии на АЭС Сен-Лоран (Франция) 271
6.4.5. Авария на Чернобыльской АЭС 272
6.4.6. Авария на Каширской ГРЭС 276
6.4.7. Авария на Саяно-Шушенской гидроэлектростанции 278
6.4.8. Авария на атомной электростанции Фукусима-1 (Япония) 280
6.5. Аварии в электроэнергетических системах разных стран 283
Глоссарий 291
Список литературы 306