Реконструкция электроснабжения зоны подстанции "Рождественское" и "Василево" Шарьинских электрических сетей с обоснованием использования однофазных трансформаторов

Обучение и профессиональная подготовка в области охраны труда.

Для лиц, поступающих на работу с вредными или опасными условиями труда, на которую в соответствии с законодательством об охране труда требуется профессиональный отбор, работодатель обеспечивает обучение безопасным методам и приемам выполнения работ со стажировкой на рабочем месте и сдачей экзаменов, а в процессе трудовой деятельности - проведение периодического обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда.

Работодатель не должен допускать к работе лиц, не прошедших в установленном порядке инструктаж по охране труда. Более того, работодатель обязан отстранить от работы (не допускать к работе) работника, не прошедшего в установленном порядке обучение и проверку знаний и навыков в области охраны труда.

Детально порядок и виды инструктажа работников регулируются ГОСТом 12.0.004-90 "Система стандартов безопасности труда. Организация обучения работающих безопасности труда. Общие положения", который распространяется на все организации независимо от формы собственности и вида.

Ответственность за организацию своевременного и качественного обучения и проверку знаний в целом по предприятию или учебному заведению возлагается на его руководителя, а в подразделениях (цех, участок, лаборатория, мастерская) - на руководителя подразделения.

Все работники предприятий, включая руководителей, обязаны проходить обучение, инструктаж, проверку знаний правил, норм и инструкций по охране труда в порядке и в сроки, которые установлены для определенных видов работ и профессий.

Требования безопасности зависят от вероятности и возможной тяжести электропоражения в тех или иных условиях эксплуатации электрооборудования. Поскольку сопротивление тела человека непостоянно, трудно оценивать условия безопасности по току, который может проходить через тело человека при электропоражении. Поэтому электроустановки классифицируют по значению напряжения. Правила безопасности различают с номинальным напряжением до и выше 1000 В . Иногда и внутри этих групп установок требования безопасности различны в зависимости от конкретных номинальных напряжений . Данная электроустановка относится к классу выше 1000 В и поэтому здесь требуется особое рассмотрение мер техники безопасности.

Осмотр подстанций может выполнять одно лицо с 3-й группой из числа дежурного оперативно-ремонтного персонала либо лицо с 5-й группой из числа административно-технического персонала. Остальному электротехническому персоналу осмотр разрешается выполнять под надзором одного из перечисленных лиц.

Лицу, производящему осмотр, рекомендуется иметь при себе диэлектрические перчатки, а если осмотр производится с выключением освещения, то ручной фонарь.

При входе в электроустановку необходимо закрыть за собой дверь или калитку, чтобы исключить доступ в установку случайных лиц.

Осмотр следует вести спокойно, без торопливости, не приближаясь без надобности к ограждениям и конструкциям.

Нельзя облокачиваться на конструкции, перила, ограждения и прочие и показывать на что- либо рукой.

В установках выше 1000 В. оборудование следует осматривать с порога камеры или перед барьером.

Для осмотра разрешается открывать двери ограждений и камер в электроустановках выше 1000 В., двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств в электроустановках до 1000 В.

Для обеспечения длительной, надёжной эксплуатации трансформатора выполняется следующее:

Соблюдаются температурные и нагрузочные режимы, уровни напряжения;

Строго соблюдается норма на качество и изолирующее свойство масла.

Содержится в исправном состоянии устройства охлаждения, регулирования напряжения, защита масла и т. д.

На дверях трансформаторных пунктов и камер укрепляются предупреждающие плакаты установленного образца и формы.

Трансформаторные установки снабжены противопожарными средствами.

Персонал, обслуживающий трансформаторную подстанцию, снабжается средствами защиты обеспечивающие безопасность их работы.

К средствам защиты на трансформаторной подстанции относятся: диэлектрические перчатки, боты, ковры, колпаки; индивидуальные экранирующие комплекты; изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности и т.д.

Для защиты обслуживающего персонала, необходимо вывешивать плакаты по технике безопасности на отключаемые аппараты, а так же при подготовке рабочего места.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части электрооборудования, корпуса щитов, светильников и т. д., которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции, должны быть заземлены присоединением к нулевым защитным проводникам.

В данном дипломном проекте рассматривается вопрос о замене трансформаторов мощностью 1,6 МВА, на трансформаторы 0.56 МВА. Данная замена не повлечет за собой каких либо изменений в вопросах безопасности и экологии.

При производстве работ оперативно - выездной бригадой(ОВБ), составляется наряд - допуск, в котором указывается где и что должно быть отключено и заземлено для безопасного выполнения необходимых работ. Непосредственно перед началом работ проводится инструктаж на рабочем месте. Так же дежурный по подстанции на настенной карте районных электрических сетей, на макетах отключаемого оборудования, вывешивает предупреждающие таблички типа- “Не включать!”, “Не включать, работают люди!”. Так же имеется постоянная связь с ОВБ, по которой постоянно докладывается дежурному о ходе выполнения работ, который в сою очередь записывает все данные в дежурный журнал.

На подстанции в целях безопасности установлены предупреждающие таблички, такие как - “Не влезай - убьет!”, “Внимание, опасное напряжение!”, “Опасно для жизни!”.

7.2 Расчеты к графическому листу

7.2.1 Расчет защитного заземления и молниезащита подстанции 35/10 кВ “Рождественское”

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.

Заземление, предназначенное для создания нормальной работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки.

Для защиты оборудования от повреждения ударом молнии применяется грозозащита с помощью разрядников, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным.

Обычно для выполнения всех трех типов заземления используют одно заземляющее устройство.

Заземление состоит в том, что заземляемые металлические части металически соединяют с заземлителем, то есть с металлическим предметом, находящимся в непосредственном соприкосновении с землей или с группой таких предметов. Чаще всего это стальные стержни, забитые в землю вертикально и соединенные между собой под землей приваренной к ним стальной полосой. Благодаря защитному заземлению, напряжение прикосновения значительно снижается.

В данном случае заземление подстанции выполнено в виде замкнутого контура, состоящего из стальной проволоки диаметром 12 мм , приваренной сваркой к вертикальным металлическим заземлителям, вбитых в землю ,а также из горизонтальных полос выравнивающих потенциал.

Для расчета заземления необходимо знать ток Iз, стекающий с заземлителя проектируемого заземляющего устройства при однофазном коротком замыкании.

Если однофазное короткое замыкание произошло в пределах электроустановки

,                                                (7.1)

где Iкз(1) - ток однофазного короткого замыкания в месте повреждения, кА;

х0 - результирующее индуктивное сопротивление нулевой последовательности до места короткого           замыкания;

хт1 - сопротивление нулевой последовательности трансформатора рассматриваемой электроустановки.

Если однофазное короткое замыкание произошло за пределами электроустановки

                                                          (7.2)

Ток однофазного короткого замыкания рассчитывается по формуле

где    х1рез, х2рез, х0рез - соответственно результирующее индуктивные сопротивления прямой обратной и нулевой последовательностей, при однофазном коротком замыкании на шинах 35 кВ подстанции;

Iб35 - базовый ток для стороны высокого напряжения, кА.

линия 35 кВ одноцепная без тросов

Определяем ток, стекающий с заземлителя на землю,

при коротком замыкании в пределах электроустановки

 кА

при коротком замыкании за пределами электроустановки

 кА

Из расчета видно, что ток, стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании произошедшем в пределах электроустановки, больше чет ток, стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании произошедшем за пределами электроустановки. При расчетах заземления принимаем больший ток, стекающий с заземлителя.

Согласно ПУЭ заземляющие устройства электроустановок выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью выполняются с учетом сопротивления Rз£0.5 Ом или допустимого напряжения прикосновения.

расчет по допустимому сопротивлению Rз£0.5 Ом приводит к неоправданному перерасходу проводникового материала и трудозатрат при сооружении заземляющих устройств для подстанций небольшой площадью, не имеющих естественных заземлителей. Опыт эксплуатации распределительных устройств 10 кВ и выше позволяет перейти к нормированию напряжения прикосновения, а не величины Rз [20]. Заземляющее устройство, выполненное по нормам напряжения прикосновения, должно обеспечить в любое время года ограничение Uпр до нормированного значения в пределах всей территории подстанции, а напряжение на заземляющем устройстве Uз должно быть не выше 10 кВ.

Данные необходимые для расчета заземляющего устройства.

Площадь подстанции 25.5х31.1 м2; удельное сопротивление верхнего слоя грунта с учетом промерзания r1=500 Ом*м; толщина верхнего слоя грунта h1= 2 м; удельное сопротивление нижнего слоя грунта r2= 60 Ом*м; глубина заложения горизонтальных выравнивающих полос t = 0.7 м; длина вертикального заземлителя lв = 5 м; время действия релейной защиты tр.з. = 0.12 с; полное время отключения выключателя tотк.в = 0.08 с; ток, стекающий с заземлителей при однофазном коротком замыкании на рассматриваемой подстанции, Iз = 1.33 кА. Естественных заземлителей нет.

расчетная длительность воздействия напряжения прикосновения

 с

Для tв= 0.2 с находим [20] допустимое напряжение прикосновения Uпр.доп = 400 В.

Определяем коэффициент напряжения прикосновения

 ,

где М - параметр, зависящий от r1/r2 [3];

b - коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч и сопротивлению растекания тока от ступней Rст;

Lг - длина горизонтальных заземлителей , м;

а - расстояние между вертикальными заземлителями, м;

S - площадь заземляющего устройства, м2.

.

Зная наибольшее допустимое напряжение прикосновения определяем напряжение на заземлителе

 В,

что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).

Определяем сопротивление заземляющего устройства

 Ом

Действительный план заземляющего устройства(лист 4) преобразуем в расчетную квадратную модель со стороной

Определяем число ячеек по стороне квадрата

 шт.;

принимаем m = 8 шт.

Определяем длину полос в расчетной модели

 м.

Определяем длину стороны ячейки

 м.

Определяем число вертикальных заземлителей по периметру контура

шт.

принимаем nв = 23 шт.,

где    nв1 - число вертикальных заземлителей по стороне квадрата при а/lв = 1 [20].

Определяем общую длину вертикальных заземлителей

 м.

Определяем общее сопротивление сложного заземлителя, преобразованного в расчетную модель

                                                       (7.3)

где

rз - эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом*м [20];

тогда

Относительная толщина слоя

По таблице 7.6 [20] для r1/r2 = 8.3; а/lв = 1, определяем

rз/r2= 1.4,

тогда

  .

Определяем общее сопротивление сложного заземлителя

Ом

что меньше допустимого Rз.доп =2.244 Ом.

Определяем напряжение прикосновения

 В

что меньше допустимого значения 400 В.

Определяем наибольший допустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном коротком замыкании:

 А

При больших токах необходимо снижение Rз за счет учащения сетки полос или дополнительных вертикальных заземлителей.

Чертеж заземления приведен в графической части проекта [лист 4.]

7.2.2 Защита от прямых ударов молнии

Наиболее опасный вид поражения от атмосферных перенапряжений - это прямой удар молнии в объект.

В связи с этим защита от прямых ударов молнии основана на том, что направление лидера молнии наиболее вероятно к объекту, на котором имеется максимальное значение напряженности электрического поля. В качестве объектов сооружают возвышенные молниеотводы, которые принимают на себя лидер и главный разряд молнии.

Исходные данные.

Подстанция защищена одним молниеотводом, установленным совмещённым с радиомачтой. Высота молниеотводов h, равна 30 м. Высота защищаемого объекта 7.0 м, высота средней точки- 3.0 м.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой менее 30 м показана на рисунке 7.1. Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода определяется по формуле [5]

;                                          (7.4)

где    h - полная высота молниеотвода, м;

hх - высота защищаемого объекта.

Радиус зоны защиты определяется для двух точек - для самой высокой точки защищаемого оборудования, и для средней точки.

Определяем радиус зоны защиты одиночного молниеотвода для высокой точки по (7.1) :

Определяем радиус зоны защиты молниеотвода для средней точки по (7.4):

Чертеж молниезащиты представлен в графической части проекта [лист 4.].

7.3 Правила безопасности при монтаже электрооборудования

Все конструкции ОРУ до монтажа оборудования закрепляют в соответствии с проектом всеми болтами или сваркой. Поднятые для монтажа элементы оборудования немедленно закрепляют на месте полностью.

Запрещается одновременно регулировать разъединитель или выключатель и делать его ошиновку, а также регулировать выключатель одновременно с его приводом. Регулировать разъединитель или выключатель, отделенный стеной от своего привода, можно только при надежной связи между исполнителями.

При регулировке приводов выключателей надо удалить из цепей управления привода предохранители во избежание случайного дистанционного включения или отключения. Нельзя опускать или натягивать пружины без специальных приспособлений. Для проверки контактов выключателей на одновременность замыкания, а также для освещения внутри баков выключателей нужно применять напряжение 12В.

После подсоединения ошиновки к трансформатору напряжения нужно накоротко зашунтировать и заземлить все его выводы со стороны высшего напряжения (шунт сохраняется до окончания монтажных работ), чтобы предотвратить появление напряжения из-за обратной трансформации. Необходимо также зашунтировать и заземлить все неиспользуемые вторичные обмотки трансформаторов тока.

Запрещается совмещать отверстия в собираемых деталях пальцами. Надо пользоваться ломиками, бородками. Нельзя поддерживать вручную привариваемые конструкции массой более 10 кг или мелкие детали. Их следует до сварки укрепить струбцинами.

Пробивая отверстия в кирпиче или бетоне, следует надевать защитные очки. При сквозной пробивке надо пользоваться шлямбурами или скарпелями, длина которых не менее чем на 200 мм превышает толщину стены.

Машины или аппараты, хотя бы раз находившиеся под рабочим напряжением (присоединенные к сборным шинам или источнику питания), приравниваются к аппаратуре, находящейся в эксплуатации, и все работы по их проверке и наладке нужно выполнять в соответствии с правилами безопасности при эксплуатации электроустановок.

Если же понадобятся какие-то доделки силами монтажников или строителей, электроустановка должна быть не просто отключена и заземлена, а переведена в число недействующих путем демонтажа участков шин, шлейфов, отсоединения кабелей. Все работы по монтажу электродвигателя нужно выполнять до подключения к нему проводов.

7.4 Пожарная безопасность и экологичность проекта

Разработка противопожарных норм, правил и инструкций по проектированию, строительству и эксплуатации зданий и установок, а так же надзор за соблюдением правил ведет Управление пожарной охраны Министерства внутренних дел. Инспектор Государственного пожарного надзора, обнаружив нарушение правил, предписывает руководителю устранить нарушение, за невыполнение виновного могут оштрафовать или привлечь к уголовной ответственности. Основную ответственность за пожарную безопасность на территории хозяйства несет руководитель хозяйства. Количество членов Пожарно-сторожевой охраны (ПСО) устанавливает руководитель предприятия, либо общее собрание, по согласованию с местными органами пожарного надзора и с учетом имеющихся средств тушения пожаров.

По средствам пожаротушения проектируемая подстанция относится к третьей группе. Пожаротушение этой группы обеспечивается первичными средствами: ручными порошковыми и углекислотными огнетушителями, песком и передвижными средствами ближайшего пожарного депо. На подстанции предусмотрен щит для хранения пожарного инвентаря и средств пожаротушения. Щит укомплектовывается инвентарем и средствами пожаротушения в соответствии с требованиями правил пожарной безопасности и местными инструкциями по пожарной безопасности. Приказом по предприятию назначается ответственный за комплектацию подстанции защитными средствами и средствами тушения пожара, а также за их исправность и своевременную замену при необходимости.

К техническим средствам пожаротушения на подстанции относят: огнетушители порошковые, в электроустановках тушение производится при помощи углекислотных огнетушителей. Кроме ручных применяют перевозимые углекислотные огнетушители УП-2М и порошковые огнетушители ОП-10. К простейшим средствам применяемым для ликвидации огня относят: песок и земля - отделяют горящую поверхность от воздуха. В пожарный инструмент непременно входят лопаты, ведра, багры.

При проектировании производственных объектов сельскохозяйственного назначения необходимо предусматривать его влияние на уже существующие объекты и на окружающую среду. Трансформаторные подстанции следует располагать согласно проекту района электроснабжения, разрабатываемого в КЭС и документации СНиП.

Основными опасностями исходящими от воздушных линий электропередач являются магнитные поля, влияние которых увеличивается с увеличением номинального напряжения линии; пожары, возникающие вследствие падения проводов или попадания молнии в опоры; загрязнение в результате строительства или плановой очистки трассы.

Снижение вредного влияния магнитного поля достигается путем выдержки регламентированных размеров от линий электропередач, а при напряжениях свыше 110 кВ создания зон отчуждения.

Для предупреждения возгорания растительной массы необходима планомерная очистка трассы, но при этом ведется сжигание убранной растительной массы, что само по себе не экологично. При сжигании происходит тепловое загрязнение окружающей среды, поэтому необходимо предусмотреть меры по использованию растительной массы убираемой трассы. Один из вариантов - это зимняя расчистка в местах с хвойной растительностью, елки на новогодние праздники.

Под ЛЭП земля пригодна для возделывания, кроме участков под опорами. При сельскохозяйственном использовании земель трассы необходимо следить за высотой растительности, запрещается посадка деревьев и высоких кустарников.

Так как на подстанции применяются маслонаполненные трансформаторы, перед их установкой на площадке выкапывается специальная земляная яма, которая в дальнейшем засыпается гравием. После приготовления ямы трансформатор устанавливается над ней на металлическом или железобетонном основании. Яма в данном случае предназначается для улавливания масла в случае его утечки при повреждении бака трансформатора.

7.5 Выводы по разделу

На подстанции необходимо увеличить объем средств на охрану труда, что в значительной мере поможет более тщательно следить за состоянием средств индивидуальной защиты, средствами пожаротушения, а также за их исправностью и своевременной замене.

Это необходимо для предотвращения электротравм и тяжести производственного травматизма, а также увеличению трудоспособности обслуживающего и ремонтного персоналов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5