Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Безопасность производства




Безопасность жизнедеятельности

 

4.1.1. Заземление подстанции. Одной из основных мер обеспечивающих безопасность работ в электроустановках является защитное заземление. Мероприятия от прикосновения к частям нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением являются надежные заземления корпусов электрооборудования и конструктивных металлических частей электроустановок.

К заземлениям подстанций предъявляются особые требования [12]. Расчет заземляющих устройств сводится к расчету заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии по ПТЭ и ПУЭ [13]. Расчет сопротивления заземлителя проводится в следующем порядке:

Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства;

Определяется расчетное удельное сопротивление грунта rрасч. С учетом повышающих коэффициентов учитывающих высыхание грунта летом и промерзание зимой;

Определяется расчетное сопротивление растеканию одного вертикального электрода RВО;

Определяется примерное число вертикальных заземлителей n при предварительно принятом коэффициенте использования hВ;

Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов RГ;

Уточняется необходимое сопротивление растеканию вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединений;

Уточняется число вертикальных электродов с учетом коэффициента использования.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю не должно превышать 0,5 Ом. В нашем случае нужно рассчитать контурный заземлитель подстанции с следующими данными. Грунт в месте сооружения подстанции – ил и песок мелкий влажный средней плотности. Климатическая зона - третья. Дополнительно в качестве заземления используется система трос-опора с сопротивлением заземления 1,3 Ом. Так как для стороны 110 кВ требуется сопротивление заземления 0,5 Ом, проверим величину сопротивления заземления для стороны 10 кВ. В сетях с незаземленной нейтралью заземляющее устройтво заземлений подстанций высокого напряжения должно иметь сопротивление

 

Ом,

 

где UРАСЧ – расчетное напряжение принимаем 125 В, так как заземляющее устройство используется также и для установок подстанции напряжением до 1000 В;

IРАСЧ – полный ток замыкания фазы на землю.

Таким образом в качестве расчетного принимается сопротивление r3 = 0,5 Ом.

Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы трос- опора. Это сопротивление Rn можно вычислить следующим образом

 

См;

Ом,

 

где rC – сопротивление системы трос – опора.

Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя для нашего грунта составляет 30 Ом×м. Повышающие коэффициенты Кr и КВ равны соответственно 3,5 и 1,5. Определяются из таблиц [14] для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и для вертикальных электродов при глубине заложения вершины 0,5..0,8 м. В качестве вертикальных электродов применяются электроды, изготовленные из круглой стали диаметром 12 мм, длиной 5 м с одним отточенным концом. К ним присоединяются горизонтальные электроды – полосы 30´4 мм2, приваренные к верхним концам вертикальных. Расчетное удельное сопротивление для горизонтальных электродов

 

rрасч.г = Кг×rгр=3,5×30=105 Ом×м;

rрасч.в = Кв×rгр=1,5×30=45 Ом×м,

 

где ×rгр – удельное сопротивление грунта.

Определим сопротивление растеканию одного вертикального электрода при погружении ниже уровня земли на 0,8 м

 

 

где l – длина вертикального электрода, равняется 5 м;

d – диаметр вертикального электрода, равный 0,012 м;

t – геометрический параметр, в данном случае равный l/2+0,8,м.

Таким образом

 

t= l/2+0,8= 5/2+0,8=3,3 м;

 

Определим примерное число вертикальных электродов при предварительном коэффициенте использования, принятом равным hв = 0,6

 

.

 

Определим сопротивление растеканию горизонтальных электродов. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе электродов порядка 20 и отношении между расстояниями между вертикальными электродами и их длиной, равном 1 равен по таблицам hв =0,27.

Сопротивление растеканию полосы по периметру контура (l =296,4) равно

 

Ом,

 

где в = 30 мм – ширина полосы.

Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования hв =0,47, принятого при числе электродов порядка 20 и отношении расстояний между вертикальными электродами и их длине равном 1.

 

 

Окончательно принимаем 22 вертикальных электрода. Все соединения элементов заземляющих устройств, в том числе и пересечения, выполняются сваркой в нахлест. У входов и выходов на территорию ОРУ должно быть обеспечено выравнивание потенциалов путем укладки двух полос на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно. Расстояние от границ заземлителя до забора с внутренней стороны должно быть не менее 3 м. Число и месторасположения заземлителей представлены на рис.4.1.

4.1.2. Молниезащита подстанции. ОРУ подстанции должно быть надежно защищено от попадания высоких потенциалов в результате грозовых разрядов молнии. Устройства молниезащиты подстанции должны практически полностью исключать такую возможность. Защита подстанции от прямых ударов молнии осуществляется с помощью отдельно стоящих стержневых молниеотводов [15].

Защитное действие молниеотвода основано на том, что во время лидерной стадии на вершине молниеотвода скапливаются заряды и наибольшие напряженности электрического поля создаются на пути между развивающимся лидером и вершиной молниеотвода. Возникновение и развитие с молниеотвода встречного лидера еще более усиливает напряженность поля на этом пути, что окончательно предопределяет удар молнии в молниеотвод. Защищаемый объект более низкий, чем молниеотвод, будучи расположен поблизости от него, оказывается заэкранированным молниеотводом и встречным лидером и практически

не может быть поврежден молнией [16].

 

 


Рис. 4.1. Место расположения заземлителей на территории подстанции

 


Защитное действие молниеотвода характеризуется его зоной защиты, т.е. пространством вблизи молниеотвода, вероятность попадания в которое не превышает заранее определенное малое значение.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м представляет собой круговой конус рис. 4.2. с вершиной на высоте h0< h, сечение которого на высоте hX имеет радиус rX ..

Граница зоны защиты находится по формулам

 

h0 = h ×0,85;

.

 

Вероятность прорыва молнии не превышает 0,005. Если допустить вероятность прорыва молнии 0,05, что вполне удовлетворяет потребностям практики, так как для объектов менее 30 м число разрядов в год менее 0,1 и объект будет поражаться молнией в средне не чаще 1 раз в 200 лет, границы зоны защиты находятся по формулам

 

h0 = h ×0,92;

.

Зона защиты двух молниеотводов, находящихся на расстоянии, менее 3¸5 h, расширяется по сравнению с зонами отдельных молниеотводов рис. 4.3. Возникает дополнительный объем защиты обусловленный совместным действием двух молниеотводов. Зоны защиты двойного стержневого молниеотвода описываются формулами

 


Рис. 4.2. Сечение зоны защиты стержневого молниеотвода

Рис. 4.3. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода


при вероятности прорыва РПР = 0,005

 

h0 при l<h;

hmin =h0 –(0,17+3×10-4×h)×(l-h) при l>h;

rX при l<h;

dX =r0×(hmin-hX)/hmin при l>h;

при вероятности прорыва РПР = 0,005

 

h0 при l<h×1,5;

hmin =h0 –0,14×(l-1,5×h) при l>h×1,5;

rX при l<h×1,5;

dX =r0×(hmin-hX)/hmin при l>h×1,5;

 

где r0 – зона защиты одиночного молниеотвода на уровне земли.

Если расстояние l превышает 3×h (РПР = 0,005) и 5×h (РПР = 0,05), каждый молниеотвод следует рассматривать как одиночный. Несколько близко расположенных молниеотводов образуют многократный молниеотвод. Его зона защиты определяется зонами защит ближайших молниеотводов. При этом принимается, что зона защиты имеет вероятность прорыва как у зоны взятых попарно молниеотводов.

Для установки молниеотводов целесообразно использовать все высокие сооружения, расположенные на территории и вблизи подстанции. Поэтому на подстанции "Южная" молниеотводы установим рис. 4.1. на порталах ЛЭП 110 кВ – два молниеотвода высотой 17 м, на углах крыши камер трансформаторов – два высотой 17м и на крыше ЗРУ – два высотой 14м. Эти молниеотводы обеспечивают многократное экранирование ОРУ и здания ЗРУ подстанции.

Проверим зону защиты молниеотвода для самой высокой и уязвимой точки подстанции – середины крыши камер первого и второго трансформаторов.

 

 

где h0 вычисляется в зависимости от требуемой ширины зоны защиты:

 

м

 

Видно, что высота молниеотводов превосходит минимально допустимую.

 

 

4.2. Устойчивость работы подстанции в чрезвычайных ситуациях

 

4.2.1. Устойчивость. Под устойчивостью работы объекта понимается его способность выполнять свои функции в установленных объемах и нормах, в условиях воздействия оружия массового поражения и других средств нападения противника, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения.

Мероприятия по обеспечению устойчивости работы объекта, прежде всего, должны быть направлены на защиту рабочих и служащих от оружия массового поражения и других средств нападения противника; они тесно связаны с мероприятиями по подготовке и проведению спасательных и неотложных аварийно-спасательных работ в очагах поражения.

К основным мероприятиям обеспечивающим повышение устойчивости работы объекта относятся [17]:

- защита рабочих и служащих от воздействия оружия массового поражения;

- повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объекта и совершенствование технологического процесса;

- повышение устойчивости материально-технического снабжения;

- повышение устойчивости управления объектом;

- разработка мероприятий по уменьшению вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них;

- подготовка к восстановлению производства после поражения объекта.

4.2.2. Работа подстанции "Южная" в случае получения сигнала воздушная тревога

Подстанция 110/10/6 "Южная" является важным объектом электроснабжения. Она снабжает потребителей первой и второй категории. С подстанции "Южная" через центральный распределительный пункт городских электросетей запитана вся центральная часть города, большинство тяговых подстанций городского электротранспорта, важный объект электроснабжения Станкозавод. Поэтому подстанция должна поддерживаться в рабочем состоянии в любых условиях.

Оперативный персонал подстанции специально обучен действиям в случае подачи согнала воздушной тревоги, стихийных бедствий. В числе документов хранящихся на подстанции обязательно присутствует инструкция по светомаскировке данного объекта.

Сигнал воздушной тревоги подается в случае непосредственной угрозы нападения противника. По этому сигналу должны быть приняты меры светомаскировки.

Есть определенный перечень предприятий которые, по сигналу воздушной тревоги прекращают технологический процесс работы. К таким объектам и общественные зданиям относятся:

- операционные больниц и госпиталей, помещения неотложной помощи, анестезии и реанимации;

- узлы связи, городской телеграф, междугородние телефонные станции, городские АТС общего пользования;

- радиостанции, телевизионные центры, центральные и опорные усилительные станции радиотрансляционных сетей;

- районные котельные с паровыми котлами давление более 0,7 кгс/см2 и водогрейными котлами с теплоносителем температурой более 1150С;

- главный и районные водопроводные насосные станции и канализационные насосные станции, не имеющие аварийного выпуска;

- диспетчерские пункты энергосистемы, электросетевых предприятий и районов электрических сетей;

- объекты Министерства обороны РФ;

- объекты Министерства гражданской авиации;

- объекты газопровода и нефтепровода "Дружба";

- общественные здания администрации, прокуратуры;

- другие объекты по указанию местной администрации.

Предприятия и промышленные объекты, которые по сигналу воздушной тревоги прекращают технологический процесс работы должны ввести в действие график безаварийной остановки. График безаварийной остановки цеха должен предусматривать:

- получение сигнала воздушная тревога;

- оповещение;

- остановка и местное выключение станков и оборудования на рабочих местах;

- выключение нагревательных печей, перекрытие подачи газа, снятие напряжения со щитов питания и шинных мостов;

- эвакуация в укрытие;

- другие мероприятия по усмотрению начальника цеха.

Мероприятия по светомаскировки по сигналу воздушная тревога в рабочее время производится под руководством начальников служб, отделов, цеха и районных электрических сетей.

Получение сигнала воздушная тревога и передача его в операционную диспетчерскую службу должно занимать не более трех минут.

Линии электропередачи и подстанции 220 кВ, 110 кВ, 35 кВ, 6-10 кВ по сигналу должны оставаться под напряжением (в рабочем состоянии).

Световую маскировку населенных пунктов и объектов народного хозяйства следует осуществлять электрическим, технологическим и механическим способом.

Электротехническим способом – отключение (снятие напряжения с ЛЭП наружного освещения);

Технологический – применяется на предприятиях горячих цехов, коксовых печей, при грануляции шлаков;

Механический – для светомаскировки оконных проемов, лестничных маршей должны применяться следующий устройства: раздвижные и подъемные шторы из тканевых и полимерных материалов, щиты ставни и экран из рулонных и листовых материалов.

Наружное освещение на всех объектах предприятия при получении сигнала воздушная тревога должно отключится. Отключение наружного освещения возлагается на дежурный персонал.

Диспетчерские пункты, операционный пункт управления подстанций, рабочие кабинеты руководящего и начальствующего состава обеспечивают светомаскировку путем зашторивания оконных проемов и выключения некоторой части осветительных ламп.

Выполнение мероприятий по светомаскировке дежурным персоналом не должно превышать 5 минут.

Ответственный за состояние светомаскировки на предприятии – главный инженер.

Ответственные в службах отделах, цехе и районных электрических сетях – их первые руководители.

Контроль за состоянием светомаскировки и оказание помощи в проведении мероприятий возлагается на начальника штаба гражданской обороны предприятия.

Состояние оборудования светомаскировки и знание обязанностей персонала проводится периодически, но не реже 1 раза в год и их состояние отражается в отчетных документациях по гражданской обороне.


Заключение

 

Перед энергетикой стоят ответственные задачи по рациональному расходованию электрической энергии. Большое значение приобретает внедрение прогрессивных и рациональных решений в области электроснабжения. Это возможно только при правильном расчете режимов электропотребления и выборе элементов системы электроснабжения, линий электропередач, питающих и распределительных сетей. Выбор всех эти элементов производится на основании электрических нагрузок, поэтому верное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании. На основании электрических нагрузок выбирается место расположение подстанции. Правильное размещение понижающей подстанции позволяет существенно снизить потери электрической энергии.

В данной работе проведен анализ работы подстанции «Южная» и произведен выбор электрооборудования необходимого для работы. При выборе числа трансформаторов было оценено два варианта и выбран наилучший по экономическим показателям – вариант установки двух трансформаторов ТДТН 40000/110. Выбор сечения проводов произведен по экономической плотности тока, но наиболее точные результаты можно получить используя метод экономических интервалов. При выборе электрооборудования рассматривались различные типы оборудования и выбраны те, которые удовлетворяют как в номинальном, так и в аварийном режимах. Рассмотрен вариант замены маломасляных выключателей вакуумными. Произведено определение надежности электроснабжения данной подстанции и вероятность отказа оборудования. Результаты вычислений показывают, что существующая схема подстанция "Южная" обладает достаточной надежностью. Среднее время безотказной работы системы составляет 24,3 г. Система имеет коэффициент стационарной готовности равный 0,999968.

В экономической части работы рассмотрена вопросы рационального обслуживания и эксплуатации электрооборудования. На примере ремонта трансформатора собственных нужд подстанции был представлен метод сетевого планирования при организации ремонтных работ. Произведено технико-экономическое сравнение двух вариантов установки трансформаторов.

Таким образом, в данном курсовом проекте были рассмотрены все основные вопросы эффективной работы подстанции. Полученные знания пригодятся для дальнейшей работы на предприятии.

 


Перечень условных обозначений

ОРУ – открытое распределительное устройство.

ЛЭП – линия электропередач.

ЦЭН – центр электрических нагрузок.

ЦРП – центральный распределительный пункт.

РП – распределительный пункт.

КТП – комплектная трансформаторная подстанция.

РПН – регулировка под напряжением.

ВН –напряжение на высокой стороне.

СН –напряжение на средней стороне.

НН –напряжение на низкой стороне.

ПБВ – переключение без возбуждения.

АПВ – автоматическое повторное включение.

ОД – отделитель.

КЗ – короткое замыкание.

ЗРУ – закрытое распределительное устройство.

ЭДС – электродвижущая сила.

КРУ – комплектное распределительное устройство.


Перечень чертежей дипломного проекта

 

1 Схема электрических соединений подстанции «Южная» А1

2. Картограмма активных нагрузок А1

3. Расчет токов короткого замыкания А1

4. Выбор оборудования и результаты расчета надежности А1

5. Расчет надежности электроснабжения А1

6. Заземление подстанции "Южная" А1

7. Молниезащита подстанции "Южная" А1

8. Сетевое планирование ремонта трансформатора А1





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 647; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.078 сек.