23 февраля 2016г.
Электроэнергетика не мыслима без собственных электроэнергетических схем. Рассмотрим содержание общепринятых терминов «схемы», не затрагивая сначала учет влияния выполнения отдельных элементом схем.
На самом верхнем уровне (энергосистемы):
Схема электрических соединений энергосистемы – схематическое представление связей ( т.е. линий электропередач) между электрическими станциями энергетической системы и пунктами преобразования, распределения и потребления электрической энергии [7].
Конфигурация энергосистемы – схематически представленное топографическое расположение входящих в энергосистему электрических станций, основных электрических сетей и важнейших потребителей [7].
На следующем технологическом уровне (объекты в целом):
Основные понятия схем объектов электроэнергетики приведены в ГОСТ 24291-90 [2] . Их можно характеризовать по следующим параметрам:
по содержанию (выписки):
«9. принципиальная электрическая схема электростанции [подстанции] – отражает принцип работы;
10. главная электрическая схема электростанции [подстанции] – показывает состав и типы установленного оборудования;
11. схема заполнения распределительного устройства; размещение оборудования и аппаратуры в ячейках и помещениях РУ.
по исполнению:
12. мнемоническая схема электростанции [подстанции, электрической сети]:
мнемоническая схема- совокупность элементов и устройств отображения информации, представляющая в наглядном виде электрическую схему электростанции [подстанции, электрической сети] и состояние коммутационных аппаратов, которой могут быть приданы функции управления».
и по форме:
13. однолинейная схема электростанции [подстанции];
14. трехлинейная схема электростанции [подстанции].
В терминах 9 и 10 содержится наименование видов схем в самых общих выражениях. В термине 11 под словом «заполнение» можно понять, как сведения о видах и количественном содержании «схемы». В термине 12, в «мнемонической схеме» имеется очень важное дополнение – в ней показано «состояние коммутационных аппаратов, которой могут быть приданы функции управления».
Таким образом, упомянутые пять терминов содержат самую -разнообразную характеристику – информацию: наименование объекта, качественную или количественное содержание, вид носителя, срок действия схемы и дату ее последнего пересмотра. Но фактически количества видов схем электроэнергии на много больше, чем упомянутых главных и принципиальных видов.
Основным недостатком терминов 9-12 является отсутствие какое-либо упоминание о границах схем, т.е. обеспечение электробезопасности. Для этого нормативных документах должно быть сказано: «Принципиальные, главные и оперативные электрические схемы с целью обеспечения необходимой электробезопасности должны быть приведены с коммутационными аппаратами имеющим минимально близкое расположение к границам их балансовой принадлежности».
«Оперативные схемы» приводятся в п.6.6.2. ПТЭ [8] В нем указаны режимы работы электроустановок в отдельных режимах- нормальных, ремонтных и аварийных. В этом проявляется отличие оперативных схем от вышеприведенных- именно в их оперативности – изменение схемы в любой момент времени и уточнении требований к этим режимам. Изменение режима работы гидроагрегатов может быть проведено в течении нескольких минут. Изменение режима тепловых генераторов и может занимать несколько часов- по условиям работы котельных установок. При этом может резко измениться состояние средств релейной защиты и автоматики - уставок РЗА и т.д. Т.е «оперативная схема» захватывает часть вторичных цепей, точки выхода на них.
Следующий уровень схем: схемы отдельных элементов составляющих исходные схемы:
Например: Балаков Ю.Н и др. [1] для распределительных устройств приводят следующее: конфигурация схем для тепловых электростанции- блочные, ответвления от проходящих линий, мостики и т.д,; тип коммутационных аппаратов в каждом присоединении- выключатели, разъединители, отделители с короткозамыкателем
Т.е. элементы принципиальных и главных схемы применены для более низкого уровня электроустановок В схемах электрических сетей.
Общеизвестно, что линии представляются:
по количеству цепей- одноцепная, двухцепная, многоцепная;
по технологическому назначению : радиальные, кольцевые, с последовательным или параллельным включением, изолированной или заземленной ( в т.ч. глухозаземленной) нейтралью, компенсированная сеть др.
Все приведенные варианты имеют свои схемы.
Следующий уровень схем: схемы объектов с отдельными видами оборудования.
В работе [3] приведены десятки схем подстанций практически со всеми видами существующих электротехнических устройств т.е силовых и измерительных трансформаторов, выключателей, разъединителей и т.д. Они все, составляют «свою собственную часть» вышеприведенных схем: монтажные, расчетные, эквивалентные, испытательные и др.
Приведем еще одну сторону анализа термина «схема»- это полисемия-многозначность. Полисемия-(от греч-poly-много, sema- знак) многозначность слова, наличия у одного слова нескольких лексикических значений. с 452 [4]. Таким образом, «схема» может быть и документом – изображение на листе бумаги и конкретной реализацией этого документа- выполнение электроустановки в натуре.
Особенности оперативной работы в энергетике, практически ежедневная работа оперативного персонала энергетиков приводит к необходимости рассмотрения, оценке и анализу их мыслительной деятельности в использовании основной символьной информации- схемах. В работе по анализу ошибок человека оператора [5] утверждается, что]: элементом деятельности оператора является образное мышление, - визуальное «чтение» схемы преобразовывается в жесткие команды для выполнения необходимой работы.
Схемы существуют на всех этапах жизненных циклов изделий,. Поэтому чрезвычайно важно обеспечить единство терминологии, понимания документа «схема». Органы федерального промышленного надзора [6], уже создали единый перечень терминов по своему направлению работ.
Выводы.
1. «Схема»- это инструмент, крайне необходимый (жизненно необходимый) для выполнения целей и задач энергетики.
2. В настоящее время понятие «схема» понимается в различных интерпретациях. Базовыми вариантами схем электроустановок являются принципиальные, главные и оперативные схемы.
3. В нормативные материалы по энергетике необходимо включить пункт: «Принципиальные, главные и оперативные электрические схемы с целью обеспечения необходимой электробезопасности должны быть приведены с коммутационными аппаратами имеющим минимально близкое расположение к границам их балансовой принадлежности».
4. В соответствии с п.6.1.8 ПТЭ о применении единой общепринятой терминологии необходимо доработать терминологию энергетики и в первую очередь по термину «схема» на всех уровнях энергетики.
5. Исследование мышления оперативного персонала при анализе схем весьма актуальная задача и требует дополнительных исследований.
Список литературы
1. Балаков Ю.Н., Мирсаханов Ш.М., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок: Методологические аспекты формирования. – М.: Изд.дом МЭИ, 2009. – с 288.
2. ГОСТ 24291-90. Электрическая часть электростанций и электрической сети. Термины и определения.
3. Казак М.А. и др. Электроснабжение промышленных предприятий – М.-Л.:ЭНЕРГИЯ, 1966. – 535
4. Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник– М.: Наука,1076. – 717 с.
5. Котик М.А., Емельянов А.М. Природа ошибок человека-оператора, на примерах управления транспортными средствами. – М.: «Транспорт», 1983. – 252 с.
6. Об обеспечении терминологического единства нормативной и правовой базы в области промышленной безопасности. Указание от 27 февраля 2004 г. N У-6 Федерального горного и промышленного надзора России
7. Энергетические системы. Сборники рекомендуемых терминов. Выпуск 81. –М.: «НАУКА», 1970. – 72 c.
8. Электрические станции и сети. Сборник нормативных документов. –М.: Изд.-во НЦ ЭНАС, 2006. –720 с..
