установка заземляющего контура, заземление и зануление оборудования;

соблюдение расстояний до токоведущих частей;

выполнение организационно технических мероприятий для безопасного проведения работ.

Рассмотрим расчёт заземляющего устройства.

В пределах территории подстанции возможно замыкание на землю в любой точке. В месте перехода тока в землю, если не предусмотрены особые устройства для проведения тока в землю, возникают значительные потенциалы, опасные для людей, находящихся вблизи. Для устранения этой опасности на подстанции предусматривают заземляющие устройства [2], назначение которых заключается в снижении потенциалов до приемлемых значений.

На площадке РУ вдоль рядов оборудования, подлежащего заземлению, укладываем проводники в землю на глубине 0,8 м. Предусматриваем также проводники в поперечном направлении. Таким образом, образуется сетка с квадратными или прямоугольными ячейками. Сетку дополняют некоторым числом вертикальных проводников.

При пробое изоляции в каком-либо аппарате его корпус и заземляющий контур окажутся под некоторым потенциалом . Растекание тока с электродов заземления приводит к постепенному уменьшению потенциала почвы вокруг них. Внутри контура заземления потенциалы выравниваются, поэтому, прикасаясь к повреждённому оборудованию, человек попадает под небольшую разницу потенциалов (напряжение прикосновения). Напряжение шага, т.е. разность потенциалов между двумя точками, расположенными на расстоянии 0,8 м, внутри контура также невелико и равно .

Вспомогательными заземлителями являются металлические предметы любого назначения, так или иначе соединенных с землей, например, стальных каркасов зданий, арматуры железобетонных оснований, труб любого назначения и т.п. Использование вспомогательных заземлителей экономически целесообразно, поскольку они уменьшают сопротивление ЗУ в целом.

К основному заземлителю в общем случае присоединяют:

вспомогательные заземлители;

нейтрали генераторов, трансформаторов, подлежащих заземлению в соответствии с принятой системой рабочего заземления;

разрядники и молниеотводы;

металлические части электрического оборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением при повреждении изоляции, например основания и кожухи электрических машин, трансформаторов, аппаратов, токопроводов, металлические конструкции РУ, ограждения и т.п.;

вторичные обмотки измерительных трансформаторов, нейтрали обмоток 380/220 В силовых трансформаторов.

10. 4 Вредные и опасные факторы

10.4.1 Освещение

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80%. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительно количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может явиться причиной травматизма. Неправильная эксплуатация может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям. При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность и увеличивается брак продукции. Используется три вида освещения -- естественное, искусственное и совмещенное.

Для оценки условий освещения пользуются понятием освещённости Е, измеряемой в люксах (лк.).

ОРУ подстанции освещается естественным светом, КРУН - боковым односторонним.

Оценка количественной характеристики естественного освещения выражается через КЕО в процентах. КЕО - отношение естественной освещённости, создаваемой светом, к значению одновременно наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полного открытого небосвода, %:

Факторы, учитываемые при нормировании искусственного освещения:

1) Характеристика зрительной работы;

2) Минимальный размер объекта различения с фоном;

3) Разряд зрительной работы;

4) Контраст объекта с фоном;

5) Светлость фона (характеристика фона);

6) Система освещения;

7) Тип источника света.

Кроме освещенности следует учитывать такие параметры света как:

1) направление светового потока;

2) отсутствие резкой границы в яркости рабочих поверхностей и окружающего поля зрения;

3) отсутствие слепящего действия источника света;

4) равномерность и постоянство освещения в зоне обзора и в поле зрения;

5) благоприятный спектр света, близкий к дневному;

Если по технико-экономическим причинам нельзя обеспечить оптимум, то освещение должно быть не менее предельно-допустимого.

Нормы освещённостей для искусственного освещения рассматриваются в СНиП 23- 05-95.

10.4.2 Пожаробезопасность

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Опасными факторами пожара для человека являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха и предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода в воздухе, обрушения и повреждений зданий, сооружений, установок, а также взрывы.

Пожарная опасность электроустановок обусловлена наличием в применяемом электрооборудовании горючих изоляционных материалов.

Горючей является изоляция обмоток электрических машин, трансформаторов, различных электромагнитных устройств. Наибольшую опасность представляют маслонаполненные аппараты - трансформаторы, баковые выключатели, кабели с бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифолевым составом.

При работе на подстанции возможны возникновения следующих аварийных ситуаций:

- короткие замыкания;

- перегрузки;

- повышение переходных сопротивлений в электрических контактах;

- перенапряжение;

- возникновение токов утечки;

- неаккуратное обращение с огнём;

- неправильное проведение сварочных работ.

При возникновении аварийных ситуации происходит резкое выделение тепловой энергии, которая может явиться причиной возникновения пожара. На долю пожаров, возникающих в электроустановках приходится 20%.

Таблица 9 - Статистические данные о пожарах

Режим короткого замыкания -- появление электрического искрения, частиц расплавленного металла, электродуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции в результате резкого возрастания силы тока.

Причины возникновения короткого замыкания:

- ошибки при проектировании;

- старение изоляции;

- увлажнение изоляции;

- механические перегрузки.

Пожарная опасность при перегрузках -- чрезмерное нагревание отдельных элементов, которое может происходить при ошибках проектирования в случае длительного прохождения тока, превышающего номинальное значение.

Пожарная опасность переходных сопротивлений -- возможность воспламенения изоляции или др. горючих близлежащих материалов от тепла, возникающего в месте аварийного сопротивления (в переходных клеммах, переключателях и др.),

Пожарная опасность перенапряжения -- нагревание токоведущих частей за счет увеличения токов, проходящих через них, за счет увеличения перенапряжения между отдельными элементами электроустановок. Возникает при выходе из строя или изменении параметров отдельных элементов.

Пожарная опасность токов утечки -- локальный нагрев изоляции между отдельными токоведущими элементами и заземленными конструкциями.

В целях предотвращения пожара предусматривают следующие меры:

а) предотвращение образования горючей среды;

б) предотвращение образования в горючей среде или внесения в неё источников зажигания;

в) поддержание температуры и давления горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

г) уменьшение определяющего размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается системой предотвращения пожара путём организационных и технических средств, обеспечивающих невозможность возникновения пожара, а также системой пожарной защиты, направленной на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничения материального ущерба от него.

Классификация взрыво и пожароопасных зон помещений в соответствии с ПУЭ.

Для обеспечения конструктивного соответствия электротехнических изделий правила устройства электроустановок выделяют пожаро- и взрывоопасные зоны.

Пожароопасные зоны -- пространства в помещении или вне его, в котором находятся горючие вещества, как при нормальном осуществлении технологического процесса, так и в результате его нарушения.

П-I - помещения, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров свыше 61 °С.

П-II- помещения, в которых выделяются горючие пыли с нижним концентрационным пределом возгораемости > 65 г/м3

П-IIа - помещения, в которых обращаются твердые горючие вещества.

П-III - пожароопасная зона вне помещения, в которой выделяются горючие жидкости с температурой вспышки более 61 °С или горючие пыли с нижним концентрационным пределом возгораемости более 65 г/м3.

Взрывоопасные зоны -- помещения или часть его или вне помещения, где образуются взрывоопасные смеси как при нормальном протекании технологического процесса, так и в аварийных ситуациях.

Здание распределительного пункта (РП) должно быть I или II степени огнестойкости. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется группой возгораемости и пределом огнестойкости их основных строительных конструкций (несущие стены, перекрытия и т.д.). Конкретные данные приведены в таблице 9.

Предел огнестойкости строительной конструкции определяется временем в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков:

а) образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;

б) повышение температуры на не обогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания;

в) потеря конструкцией несущей способности (обрушение).

10.5 Оценка экологичности проекта

Влияние подстанции на окружающую среду крайне разнообразно.

Вредное действие магнитного поля на живые организмы, и в первую очередь на человека, проявляется только при очень высоких напряжённостях порядка 150-200 А/м, возникающих на расстояниях до 1-1,5 м от проводов фаз ВЛ, и представляет опасность при работе под напряжением [12].

Непосредственное (биологическое) влияние электромагнитного поля на человека связано с воздействием на сердечно-сосудистую, центральную и периферийную нервные системы, мышечную ткань и другие органы. При этом возможны изменения давления и пульса, сердцебиение, аритмия, повышенная нервная возбудимость и утомляемость. Вредные последствия пребывания человека зависят от напряжённости поля Е и от продолжительности его воздействия.

Для эксплуатационного персонала подстанции установлена допустимая продолжительность периодического и длительного пребывания в электрическом поле при напряжённостях на уровне головы человека (1,8 м над уровнем земли): 5 кВ/м - время пребывания неограниченно; 10 кВ/м - 180 мин; 15 кВ/м - 90 мин; 20 кВ/м - 10 мин; 25 кВ/м - 5 мин. Выполнение этих условий обеспечивает самовосстановление организма в течении суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений.

На ЦРП-3 применяем оборудование с масляной изоляцией: трансформаторы, выключатели. При эксплуатации данного оборудования возможны частичные разливы масла. Разлив происходит в пределах маслосборников и поэтому на окружающую среду не оказывает большого влияния.

10.6 Оценка чрезвычайных ситуаций

Произведём оценку чрезвычайных ситуаций - их последствие, меры предотвращения и меры по ликвидации.

Обрыв линии и короткое замыкание на линиях. Данная ситуация может привести к снижению напряжения у потребителей, соответственно к снижению качества выпускаемой продукции. Для предотвращения данной ситуации необходимо особо ответственные потребители запитывать по двум одноцепным линиям и от двух независимых источников питания. Для восстановления нормального режима работы линии, необходимо использовать системную автоматику: АВР и АПВ. При успешном АПВ линия может вернуться в нормальный режим работы, в противном случае применяется АВР и вызывается служба линии для восстановления линии.

Пожар трансформатора приводит к перерыву электроснабжения потребителей на время АВР. При сгорании масла в атмосферу выделяются вредные токсичные газы. Данная ситуация также приводит к дополнительным затратам на восстановление трансформатора. Для предотвращения пожара применяется автоматическая система пожаротушения, вызывается пожарная бригада.

Пожар окружающего лесного массива может привести к пожару на территории подстанции, при переносе огня.

Для предотвращения возникновения пожара необходима противопожарная полоса вокруг подстанции шириной 50 м. Для ликвидации последствий может привлекаться персонал ПС и пожарная служба.

Взрыв пропана при перевозке по близ лежащей магистральной автодороги. Данную ситуацию оцениваем для 3 тонн пропана по следующей методике [14]. Выделяют зону детонационной волны с радиусом R₁ и зону ударной волны и зону ударной волны. Определяются также: радиус зоны смертельного поражения людей (R_с.п.л); радиус безопасного удаления R_б.у; радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации пара, газа R_пдвк.

Радиус зоны детонационной волны R₁, м определяется по уравнению:

м, (94)

Радиус зоны смертельного поражения людей R_спп., м определяется по формуле:

м. (95)

где Q - количество газа в тоннах;

Далее определяем степень разрушения зданий.

Определяем радиус зоны детонационной волны:

м.

Определяем радиус зоны смертельного действия по выражению:

м.

Радиус безопасного удаления R _б.у, м определяем по формуле:

(96)

м.

Принимаем величину дрейфа газо-воздушного облака равной 300 метров в сторону установки Изомеризации при внезапном выходе. Расстояние от автодороги до ТП 20 м. В рассматриваемом случае зона детонационной волны будет находится на территории подстанции. Избыточное давление в зоне детонационной волны . Давление во фронте ударной волны зависит от r₂/R₁, где r₂ - расстояние от центра взрыва до элемента предприятия.

По данным расчёта и по табл. [10] определяем вероятные разрушения зданий, сооружений и оборудования, находящихся непосредственно в зоне детонационной волны. Для всех элементов находящихся в зоне детонационной волны степень разрушения будет сильной, установка практически вся будет подвержена сильному разрушению.

Для здания ОПУ: r₂/R₁=20/25,76=0,77, сильная степень разрушения.

Заключение

В данной работе был произведен анализ и сделаны выводы, связанные с модернизацией ЦРП-3 ОАО «Орскнефтеоргсинтез», которая крайне необходима в преддверии строительства нового объекта электроснабжения.

Целесообразность проведения данного проекта не подвергается сомнению по ряду причин, приведенных ниже, и которые, соответственно, могут принести только положительное влияние на систему электроснабжения завода:

1) В данный момент на ЦРП-3 имеется большой резерв незадействованных мощностей трансформаторного оборудования, что не приветствуется в системах электроснабжения. В результате модернизации появится возможность догрузить трансформаторы до необходимых показателей и выполнить требования электроснабжения.

2) Предлагаемая модернизация позволит сэкономить экономические средства на организации электроснабжения вновь строящегося объекта: дешевле организовать физическую возможность подключения электропотребителей к существующему объекту, чем построить новый объект электроснабжения.

3) Появится возможность снижения экономических и трудовых затрат на переодическом обслуживании замененных элементов ЦРП-3: вакуумные выключатели требуют меньше времени и денежных средств при техническом обслуживании, по сравнении с масляными.

4) Повышается надежность электроснабжения за счет замены устаревшего оборудования.

5) Появляется резерв отводных ячеек распределительного устройства РУ-6 кВ.

Список использованных источников

1. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: справочник/ Б.И. Кудрин- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 448 с.- ISBN 5 -89594 - 128 - 1

2. Блок В.М. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов: учебное пособие для студентов электроэнергет. спец. вузов, 2-е изд., перераб. и доп./ В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно и др. - М.: Высш. шк., 1990. - 383 с. - ISBN 5 -2830- 1105 -4

3. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: учебник/ Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. - М.: Издательский дом МЭИ, 2005.- 573с. - ISBN 5 - 3219 - 8305 - 1

4. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций.: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп./ Б.Н. Неклепаев. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -608с. - ISBN 5 9976 - 8763 - 2

5. Российская группа компаний «Таврида Электрик»[Электронный ресурс]. 2009 г. - Режим доступа: http://www.tavrida.ru/. Свободный. - Загл. с экрана.

6. Высоковольтное оборудование [Электронный ресурс]. 2009 г. - Режим доступа: http://www.infoton.ru/. Свободный. - Загл. с экрана.

7. Правила устройств электроустановок: Седьмое издание. - М., ЗАО «Энергосервис» , 2003. - 1530с. - ISBN 5 - 3402 - 9923 - 7

8. Андреев В.А. Релейная защита и автоматики систем электроснабжения: Учебник для вузов/ В. А. Андреев., - изд. 5-е; стер. - М.: Высшая школа, 2007.- 639с. - ISBN 4 - 7854 - 2135 - 6

9. Каталог оборудования [Электронный ресурс]. 2009г. - Режим доступа: http://www.promsd.ru/. Свободный. - Загл. с экрана.

10. Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования./ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат. 1991.-464 с. - ISBN 3 - 3241 - 2411 - 4

11. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов. - 4 -е изд./ А. А. Ермилов. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 305с. - ISBN 5 9876 - 7654 - 3

12. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учебное пособие для вузов./ П.А. Долин - 2-е издание, переработанное и дополненное: - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 448 с. - ISBN 5 - 87789 - 030

13. Федоров А.А.: Учебное пособие для вузов./ А.А. Федоров, Л.Е. Cтаркова. - М.: Энергия, 2002. - 345 с. - ISBN 5 6500 - 2330 - 4

14. Старикова Г.В. Методические указания к выполнению раздела “Безопасность и экологичность проекта” в дипломных проектах технологических специальностей: Учебное пособие./ Г.В. Старикова, В.П. Милевский, В.Д. Шантарин, Под ред. Г.В. Стариковой. - Тюмень: ТюмГНГУ, 1998 - 79 с. - ISBN 5 - 4104 - 5207 - 5

Размещено на Allbest.ru