Реконструкция подстанции "Байдарка"

где П1,П2- число пострадавших, с утратой трудоспособности на срок более одного рабочего дня соответственно со смертельным исходом;

Дт- число человеко- дней нетрудоспособности у всех пострадавших за отчётный период;

Анализируя статистику несчастных случаев на предприятии произошедших в период с 2004 по2006 год можно сделать вывод, что работа по охране труда на предприятии «Центральные электрические сети» проводиться в целом удовлетворительно. С увеличением численности работников увеличиваются средства выделяемые на охрану труда. Для улучшения состояния охраны труда рекомендуется серьезней подходить к проведению инструктажей.

12.3 Характеристика опасных и вредных факторов, технологических процессов и устройств, разрабатываемых в проекте

С требованиями ПУЭ реконструируемая подстанция не относится к вредным в эксплуатации объектам, но является особо опасным объектом в обслуживании.

 Обслуживающий персонал производит различные переключения по 35кВ, 10кВ, и при ошибке в переключениях может произойти авария. Для предупреждения такого рода ошибок на подстанции предусмотрены блокировки безопасности. Различают два основных вида блокировок: блокировки безопасности и оперативные блокировки.

Например дверь в ячейку распределительного устройства напряжением выше 1000 В снабжена электромагнитным замком, позволяющим только тогда открыть дверь, когда отключены выключатели и разъединители, через которые внутрь ячейки подается напряжение.

Существуют также блокировки, предотвращающие операции разъединителями под нагрузкой (при включенном выключателе), что может сопровождаться не только аварией, но и несчастным случаем. В сельских электроустановках для этого часто применяют механические блокировки с непосредственной рычажной связью между приводами выключателя и разъединителей. Но могут быть и замковые блокировки, например механическая блокировка системы Гинодмана (МБГ). На каждом приводе разъединителей и выключателя установлены блокирующие замки, оборудованные запорным стержнем для механического застопаривания блокируемого элемента.

На двух трансформаторных подстанциях вместо МБГ применяют электромагнитную блокировку при помощи одинаковых блок-замков типа ЗБ-1 и одного общего электромагнитного ключа КЭЗ-1. Электромагнитный замок одновременно служит розеткой, а электромагнитный ключ вилкой. Для того чтобы ключ открыл замок, его вставляют в штепсельную розетку данного замка, а напряжение в розетку подается автоматически при помощи сигнальных контактов, замыкающихся или размыкающихся в зависимости от положения привода выключателя или разъединителя. Положение этих контактов выбирают таким образом, чтобы напряжение в розетки блок-замков разъединителей данного присоединения попадало только при отключенном выключателе, а в розетку-замок двери ячейки - при отключенных разъединителях.

Электромагнитный замок состоит из катушки, подпружиненного сердечника и запорного стержня с кольцом. При обтекании током катушки, внутрь ее втягивается сердечник, сжимая пружину и освобождая запорный стержень. Потянув за кольцо освобождают запор. В комплектных распределительных устройствах с выкатными элементами применяют и другие блокировки безопасности. Тележка с выключателем на ней включена в первичную цепь через мощное штепсельные контакты, выполняющие роль разъединителей, и имеет три фиксированных положения:

- рабочее (когда она полностью вкачена в ячейку КРУ и штепсельные контакты полностью замкнуты );

- испытательное ( когда штепсельные контакты разомкнуты, а контакты вторичных цепей, то есть измерительных, сигнальных, управления и защиты замкнуты );

- ремонтное (когда тележка с выключателем полностью выкачена из ячейки в проход РУ );

В общем случае оперативные блокировки должны предотвращать:

- включение выключателей, отделителей и разъединителей на заземляющие ножи и короткозамыкатели;

- отключение и включение отделителями и разъединителями тока нагрузки, если это не предусмотрено конструкцией аппарата;

- включение заземляющих ножей (ЗН) на участке схемы, не отделенной разъединителями или отделителями от участков находящихся под напряжением;

- подачу напряжения на участки схемы, заземленные включенными заземляющими ножами и отделенные от включенных заземляющих ножей только выключателями;

- включение заземляющих ножей шкафов присоединений КРУ, если выдвижной элемент с выключателем не выведен в испытательное или ремонтное положение, установку выдвижного элемента в рабочее положение при включенных заземляющих ножах, включение заземляющих ножей сборных шин, если выдвижные элементы с выключателями вводов рабочего и резервного питания не выведены в испытательное или ремонтное положение, установку выдвижных элементов в рабочее положение при включенном выключателе.

12.4 пожарная безопасность

Противопожарные мероприятия на подстанции запроектированы в соответствии с требованиями «Инструкции по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий Минэнерго СССР» (РД 34.49.101-87» для Ш группы.

Степени огнестойкости зданий и сооружений приняты в соответствии со СНиП 21-01-97 (ПС-Ш),а категории производств - по «Перечню категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» РД 34.03.350-98 в.4.

Разрывы между зданиями и сооружениями на площадке подстанции приняты в соответствии с противопожарными нормами и требованиями

На подстанции должны неукоснительно выполняться правила пожарной безопасности и проводиться мероприятия по предупреждению пожаров. Проведение всех противопожарных мероприятий должны соответствовать Правилам пожарной безопасности в Российской Федерации, введенных в действие с 1997года.

Подстанции относятся к категории пожарной опасности производств Д, а по классу пожара к Е и В

Все работники подстанции должны знать Правила пожарной безопасности, должны уметь пользоваться противопожарным инвентарем в случае возникновения пожара. Противопожарный инвентарь должен использоваться по прямому назначению.

Для тушения пожаров в электроустановках под напряжением надо применять порошковые или углекислотные огнетушители.

Так как большинство подстанций без дежурного персонала, то углекислотные или порошковые огнетушители должны находиться в бригадных машинах. Согласно табеля комплектации их должно быть четыре.

У каждого трансформатора и у ячеек КРУ (с двух сторон) должны быть установлены ящики с песком.

12.5 Экологичность проекта

Площадка проектируемой подстанции выбрана с учетом нанесения минимального ущерба окружающей среде.

Подстанция предназначена для передачи электроэнергии. Указанный технологический процесс является безотходным и не сопровождается вредными выбросами в атмосферу. Учитывая, что площадка подстанции удалена от жилой застройки и рассчитанные уровни шума, издаваемого работающими трансформаторами, менее допустимых 45 децибел, специальные мероприятия по защите от шума трансформаторов не предусматривается. Для исключения загрязнения территории вокруг подстанции, при аварийном выбросе трансформаторного масла и предотвращения распространения пожара, предусматривается сооружение под силовыми трансформаторами маслоприемников, закрытых маслопроводов из железобетонных конструкций и подземного металлического маслоуловителя. Очистка маслоуловителя от масла и скапливающихся дождевых вод предусматривается откачкой их в емкость «цистерну» с вывозом в места, согласованные с органными санитарной охраны.

Плодородный слой толщиной 0,1 – 0,3 м под площадкой подстанции в пределах ограждения, под сооружениями, подъездными дорогами и площадками снимается и вывозится в места, определяемые землепользователями, с целью использования его на восстановление и улучшение земельных угодий взамен изымаемых под строительство. В проекте произведена оценка воздействия проектируемой подстанции на окружающую природную среду в процессе ее строительства и дальнейшей эксплуатации. В результате оценки установлено, что проектируемая подстанция при строительстве и эксплуатации :

-не представляет угрозы для здоровья населения

-не приведет к необратимым или кризисным изменениям в природной среде.

12.6 Мероприятия по совершенствованию безопасности и экологических условий

При эксплуатации электроустановок в них осуществляется оперативное обслуживание и другие работы (профилактические испытания, ремонт). Оперативное обслуживание заключается в выполнении операций включения и отключения линий, трансформаторов, постоянном наблюдении за режимом работы и состоянием всего электрооборудования, подготовке рабочего места для ремонтных бригад, их допуск к работе, восстановление схемы работы электроустановки после окончания ремонта, выполнении по мере надобности небольших внеплановых работ по уходу за электроустановками. Оперативно-ремонтному персоналу разрешается производить переключения в электроустановках.

В соответствии с требованиями ПУЭ и санитарных норм о запрещении загрязнения окружающей среды, вредного или мешающего шума, вибрации и электрических полей реконструируемая подстанция не относится к экологически опасным объектам. На подстанции предусмотрен сбор и удаление отходов масла и исключена возможность попадания его в водоемы, систему отвода ливневых вод, а также на территории, не предназначенные для отходов.

Настоящий проект предусматривает аварийный маслосброс трансформаторного масла в специальные резервуары с последующим его удалением путём откачивания для регенерации.

Контроль за техническим состоянием и готовностью приёма аварийного маслосброса маслоприёмников возложен на руководителей технических служб.

Систематическое проведение инструктажей, повышение квалификации работников сетей, выполнение организационных и технических мероприятий, а также экологических мероприятий в целом считается удовлетворительным.

12.7 Расчет молниезащиты

Для защиты подстанции используем четыре стержневых молниеприемника высотой 14,5 метров. Молниеотводы расположены на порталах на открытом распределительном устройстве 35 кВ. Расстояние между молниеприемниками 14 метров. [10]

Рисунок 12.7.1 - Схема подстанции « Байдарка» и зоны защиты

r 0 – зона защиты на уровне земли

r х - зона защиты на уровне высоту силового трансформатора

rx1 – зона защиты на уровне КРУН 6 кВ

12.7.1 Определяем высоту молниеприемника с учетом понижающего коэффициента

h 0=0.85×h (12.7.1)

Где 0,85 – понижающий коэффициент

h – высота молниеотвода, м

h 0=0.85×14,5=12,3 м

12.7.2 Рассчитываем зону защиты на уровне поверхности земли

r 0=(1,1 – 0,002h) ×h (12.7.2)

r 0=(1,1 – 0,002×14.5) ×14.5=15.5 м

12.7.3 Рассчитываем зону защиты на уровне защищаемого объекта

r х=(1,1 – 0,002×h) ×(h – hх/0,85) (12.73)

Где hх – высота на уровне защищаемого объекта (трансформатора высотой 4,05 м), м

r х=(1,1 – 0,002×14,5) ×(14,5 – 4,05/0,85)=10,4 м

12.7.4 На рисунке 12.7.1 видим, что в зону защиты трансформатора попадает не все комплектное распределительное устройство (КРУН) 6 кВ, поэтому делаем расчет зоны защиты молниеотвода на уровне высоты КРУН. Высота КРУН составляет 2800 мм. Расчет производим по формуле (12.7.3)

r х=(1,1 – 0,002×14,5) ×(14,5 – 2,80/0,85)=12 м

12.7.5 Делаем проверку, если сооружение защищено то должно выполняться условие [11]

L≤3h

Где L – расстояние между молниеотводами, м

L=14 м

3h=3×14,5=43,5 м

14≤43,5

Условие выполняется, следовательно выбранные молниеприемники подходят для защиты подстанции «Байдарка» от прямого попадания молнии. (смотри графическая часть лист 3)

13 Расчет заземления подстанции «Байдарка»

Заземляющее устройство ОРУ напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью объединено с заземляющим устройством электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью. Сопротивление заземляющего устройства должно быть Rз=4 Ом в любоевремя года.[12] [13]. Грунты в нашем случае суглинок. Географическая зона № II Длина вертикальных заземлителей Lв=5 м (смотри графическая часть лист 3)

13.1 Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей с учетом повышающих коэффициентов (коэффициентов сезонности).

 (13.1)

Где  =100 Ом×м – удельное сопротивление грунта [12]

=4 – повышающий коэффициент для горизонтальных заземлителеи для II климатической зоны [12]

 Ом×м

 (13.2)

Где =1,25 – повышающий коэффициент для вертикальных заземлителей для II климатической зоны [12]

 Ом×м

13.2 Определяем сопротивление одного вертикального стержня

 (13.3)

Где =1 - коэффициент для вертикальных заземлителей

=5 м – длина вертикального стержня, м

 - коэффициент использования для вертикальных заземлителей для ориентировочного расчета принимаем равный 1

 Ом

13.3 Определяем ориентировочное число стержней

 (13.4)

 шт

Принимаем 8 вертикальных стержней, для того чтобы получился квадрат, для удобства монтажа

13.4 Определяем отношение расстояния между стержнями, к их длине

 (13.5)

 м

13.5 Определяем действительный коэффициент использования [12]

13.6 Определяем расчетное сопротивление растекания вертикальных заземлителей

 (13.6)

 Ом

Сопротивление получилось больше нормы (4 Ом), поэтому учитываем сопротивление горизонтальных стержней

13.7 Определяем сопротивление горизонтальных заземлителей

 (13.7)

Где =1,7 коэффициент для горизонтальных заземлителей [12]

 - длина горизонтальных заземлителей, м

 - коэффициент использования для горизонтальных заземлителей [12]

 Ом

13.8 Определяем общее сопротивление

 (13.8)

 Ом

Принимаем к установке 8 вертикальных заземлителей соединенных полосовой сталью 4х40 мм., расположенных по контуру электроустановки.

Рисунок 13.1 -Заземляющее устройство подстанции «Байдарка»

14 Разработка схемы дуговой защиты КРУН 6 кВ подстанции «Байдарка»

14.1 Список сокращений

БССДЗ - устройство быстродействующей селективной световой защиты

ЦБ - центральный блок

БП - блок питания

БВР - блок входных реле

БФ - блок фильтров

УИР - устройство индикации и регистрации

ПС - преобразователь световой

«АВАРИЯ» - состояние системы при наличии дугового разряда и сигнала МТЗ хотя бы одного из питающих присоединений секции КРУН

«НС» - несоответствие. Состояние системы при наличии сигнала от ПС и отсутствие сигнала МТЗ всех питающих присоединений секции КРУН

МТЗ - максимальная токовая защита

ЛС - линия связи

РИ - разрешения исполнения

Кн - канал

14.2 Замечания по эксплуатации различных видов устройств дуговой защиты и рекомендации

Существует несколько схем дуговой защиты. Принцип работы для них неизменен, а вот техническая реализация может быть разной. Дуговая защита обязательно включает в себя систему датчиков реагирующих на возникновение дуги внутри ячеек КРУН или в отсеке системы шин. Кроме самых первых вариантов реализации дуговой защиты, где в качестве датчиков использовались конечные выключатели, в схему дуговой защиты так же входит блок управления сигналами с датчиков, реализованных на реле или с помощью микропроцессорной техники.

Рассмотрим преимущества и недостатки трех различных схем дуговой защиты:

14.2.1 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются конечные выключатели

Принцип работы: при возникновении дуги в шинном отсеке КРУН 6-10 кВ крышка шинного отсека под действием сил возникающих при коротком замыкании приподнимается и замыкает конечный выключатель Q1. В токовых цепях ввода 6-10 кВ потечет ток короткого замыкания. При этом без выдержки времени срабатывает реле К1 и своими контактами замыкает цепь отключения вводного выключателя.

Несомненным преимуществом этой схемы является простота, но эта схема имеет ряд существенных недостатков:

данный вид дуговой защиты может применяться не во всех видах КРУН. Она может быть использована в КРУН с верхним расположением сборных шин, там где имеется возможность применить конечные выключатели (например ячейки КРУН К-37).

наличие в схеме конечных выключателей и механических составляющих воздействующих на них. Эта дуговая защита требует особой осторожности в эксплуатации, так как возможно ложное срабатывание защиты при воздействии на конечный выключатель;

эта дуговая защита требует тщательной отладки механической части;

после каждого случая срабатывания защиты требуется ее проверка, и как показала практика ее наладка;

в некоторых случаях для того чтобы шторка отсека ячейки воздействовала на конечный выключатель приходится вносить изменения в конструкцию отсека (установка дополнительных пластин)

14.2.2 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются фототиристоры, а система управления создана на реле

Принцип работы: при возникновении дуги в шинном отсеке или отсеке выключателя 6 кВ срабатывает фототиристор VS1 , он воздействует на выходное реле дуговой защиты КLD 12. А оно в свою очередь своими контактами дает сигнал на электронный блок «Сириус 2-В», который отключает вводной выключатель 6 кВ.

По сравнению с предыдущей схемой, данная защита имеет ряд серьезных преимуществ:

использование фототиристоров вместо конечных выключателей исключает из схемы всю механическую часть и соответственно снижает возможность ложного срабатывания.

значительно упрощается монтаж и обслуживание датчиков, так же снижаются затраты на эксплуатацию и трудоемкость во время обслуживания защиты.

наличие системы управления, где помимо сигналов с датчиков анализируется так же и сигнал пуска МТЗ ввода секции, что практически исключает ложное срабатывание.

Основным недостатком данной схемы дуговой защиты является большое количество элементов схемы управления и как следствие сложность этой схемы, что создает трудности в эксплуатации. Практика показала, что эту схему дуговой защиты трудно настроить первоначально.

14.2.3 Быстродействующая селективная световая защита – это система где в качестве датчиков используются фоторезисторы, а схема управления создана на микропроцессорной технике. (смотри приложение 7 и графическая часть лист 5)

Как и предыдущая защита может монтироваться в КРУН различных серий. Система управления в отличии от предыдущей обладает куда более высокой надежностью. Схема данной защиты более наглядна, надежна , проще в эксплуатации, хотя и дороже чем предыдущая. Основным недостатком данной схемы является то, что данная защита состоит из отдельных блоков, так называемых «черных ящиков» и при каких- либо неисправностях приходиться менять блок целиком.

Как показала практика, более предпочтительной в эксплуатации является БССДЗ. Она более проста, надежна, ее легко монтировать и удобно обслуживать. Кроме того ее работоспособность легко проверить в эксплуатации без вывода оборудования в ремонт. На реконструируемой подстанции «Байдарка» применяем данную защиту.

12.3 Назначение и состав БССДЗ-01/02

Быстродействующая селективная световая дуговая защита БССДЗ-01/02 предназначена для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН) внутренней и наружной установки напряжение 6-10 кВ, с целью обнаружения замыканий, сопровождающихся открытой электрической дугой, для исключения или минимизации разрушений возникающих от воздействия электрической дуги и выдачи сигнала на отключение аварийного участка без нормативной выдержки времени. [12]

Селективность (избирательность) дуговой защиты обеспечивается:

- работой дуговой защиты по следующим алгоритмам:

отключение рабочего ввода и секционного выключателя секции КРУН при возникновении между фазного замыкания в отходящих ячейках, в секционном выключателе и/или в отсеке сборных шин

отключение головного выключателя рабочего питания трансформатора при возникновении междуфазного замыкания в ячейке рабочего ввода секции КРУН c указанием места возникновения дугового замыкания

Применение быстродействующей дуговой защиты является обязательным в КРУН 6-10кВ. [13]

При появлении дуги в КРУН в зависимости от ее места возникновения БССДЗ-01/02 без выдержки времени выдает сигналы в виде «сухого контакта» на отключение секции или трансформатора с высокой стороны

После факта отключения питающих присоединений секции в результате срабатывания БССДЗ-01/02, эксплуатационный персонал имеет возможность определить место возникновения дуги, устранить причину и вновь ввести защиту в работу.

Конструктивно БССДЗ-01/02 состоит из следующих устройств: [14]

- преобразователь световой ПС-11(вид и вариант установки смотри приложение 1)

- устройство индикации и регистрации УИР-12.03 (вид и вариант установки смотри приложение 4)

- центральный блок ЦБ-02.01 (вид и вариант установки смотри приложение 2)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8