Электрический расчет распределительной сети

где к_отс - коэффициент отстройки, о.е.

Принимаем значение к_отс = 1,5.

По формуле (12.2) определяем:

I_с.о.с = 1,5 • 404 = 606 А.

Ток I_с.о.с по условию отстройки от тока срабатывания предохранителя F3 I_с.пр , при пяти секундах I_с.пр = 1100 А, должен быть на 40% больше, чем ток I_с.пр , отсюда определяем:

I_с.о.с = 1,4 • I_с.пр = 1,4 • 1100 = 1540 А

Принимаем значение

I_с.о.с пятикратному значению I_н.рц.

I_с.о.с = 5 • I_н.рц = 5 • 630 = 3150 А.

Определим коэффициент чувствительности к однофазным коротким замыканиям, он должен быть выше к_ч.доп =1,4.

Уставка защиты от перегрузки соответственно:

I_с.сп = 1,25 • I_н.рц = 1,25 • 630 = 787,5 А.

Чувствительность защиты от перегрузки определяем:

Коэффициент чувствительности к⁽¹⁾_Ч.ПЕР больше допустимого коэффициента чувствительности к⁽¹⁾_Ч.ДОП = 3, что является необходимым.

На трансформаторной подстанции установлен вводной автоматический выключатель SF1 типа ВА55-41 с параметрами : I_н.а = 1000 А, I_н.рц = 800 А.

Выберем ток срабатывания отсечки вводного выключателя по условию согласования с током I_с.о.с :

I_с.о.в = к_н.с. • I_с.о.с

где к_н.с. - коэффициент надежности согласования, о.е.

По /7, стр.144/ к_н.с = 1,3.

По формуле (12.3):

I_с.о.в = 1,3 • 3150 = 4005 А

Принимаем ток срабатывания отсечки вводного выключателя:

I_с.о.в = 5 • I_н.рц = 5 • 800 = 4000 А

Коэффициент чувствительности отсечки:

Условие к⁽¹⁾_Ч > к_Ч.ДОП = 1,4 выполняется.

Определим уставку защиты от перегрузки:

I_с.пв = 1,25 • I_н.рц = 1,25 • 800 = 1000 А.

Определим коэффициент чувствительности защиты от перегрузки, он должен быть больше, чем к_ч.доп = 3.

Условие выполняется.

Карта селективности

Рис. 12.3



6.2 Защита трансформаторов

На трансформаторной подстанции ТП 741 установлены два трансформатора с номинальной мощностью S_н.т = 630 кВА и схемой соединения обмоток ?/Y. Для защиты трансформатора предусматривается защита плавкими предохранителями, газовая защита и токовая защита нулевой последовательности.

Для выбора типа предохранителя определим значение номинального тока трансформатора:

Соответственно номинальный ток вставки:

I_н.вс. = 2 • I_н.тр = 2 • 34,7 = 69,4 А.

Принимаем предохранитель типа ПКТ-103-10-80 с параметрами: I_н.вс. = 80 А, I_н.отк. = 20 кА.

Газовая защита выполнена с помощью газового реле типа РГЧЗ-66 с чашкообразными элементами. При слабом газообразовании защита действует на сигнал, при интенсивном на отключение выключателя QW, оснащенного электромагнитом отключения.

Защита трансформатора

Рис. 12.4

Таблица 12.1

№ подстанции	Тип предохранителя	SН.ТР, кВА	UН.ПР, кВ	IН.ВС, А	IН.ОТК, кА
ТП741	Т1	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
ТП736	Т1	ПКТ-103-10-80	400	10	63	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	400	10	63	20
ТП738	Т1	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
ТП737	Т1	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
ТП691	Т1	ПКТ-103-10-80	400	10	63	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	400	10	63	20
ТП699	Т1	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20
	Т2	ПКТ-103-10-80	630	10	80	20

Токовая защита нулевой последовательности устанавливается для улучшения резервирования защит от однофазных повреждений в низковольтных сетях. Она выполняется с помощью токового реле, включаемого через трансформатор тока в нейтраль трансформатора. Защиту на других трансформаторных подстанциях осуществляем аналогичными предохранителями, поскольку мощность остальных трансформаторов составляет 630 кВА и 400 кВА. Соответственно для S_н.т = 400 кВА:

Определяем ток срабатывания защиты по формуле:

Определим коэффициент чувствительности к однофазным коротким замыканиям:

Коэффициент чувствительности к_Ч должен быть больше допустимого к_ч.доп = 1,5. Это условие выполняется.

6.3 Защита высоковольтных сетей

Как уже упоминалось выше, кольцо напряжением 10 кВ в нормальном режиме разорвано между ТП 736 и ТП 738. Следовательно, в нормальном режиме схема работает в виде магистралей. Для защиты магистрали предусматривается максимально токовая защита и защита от однофазных замыканий на землю токовая отсечка.

Рассмотрим защиту магистрали с подстанциями ТП 741 и ТП 736. Ток срабатывания максимальной токовой защиты:

где к_отс - коэффициент отстройки, о.е.;

I_р.мах.м - максимально рабочий ток магистрали, А;

к_сзп - коэффициент самозапуска, о.е.;

к_в - коэффициент возврата, о.е.

По /7, стр.88/ для реле типа РТ-85 к_отс = 1,4, к_В = 0,8. Для городских сетей примем коэффициент самозапуска к_СЗП = 1,3. Определим рабочий максимальный ток магистрали:

По выражению (12.3):

Ток срабатывания реле:

, (12.4)

где к_СХ - коэффициент схемы, о.е.;

n_ТА - коэффициент трансформации тока, о.е.

На отходящих линиях подстанции "Октябрьская" установлены трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 300/5, следовательно, n_ТА = 60. По /7, стр.65/ к_СХ = 1.

По формуле (12.4):

Принимаем уставку тока реле РТ-85 I_с.р. = 5 А. Тогда ток срабатывания защиты:

Ток I_с.р. максимально токовой защиты с учетом 40% разброса характеристики предохранителя определяется как (по /7, стр.150/ ток I_пл.вс. = 320 А при 5 секундах):

I^/_С.З = 1,4 • I_пл.вс. = 1,4 • 320 = 448 А.

Выбранный ранее ток I_С.З. меньше, чем I_С.З., поэтому принимаем I_С.З = 448 А.

По выражению (12.4):

Принимаем реле типа РТ-85 с уставкой I_с.р. = 8 А, тогда:

Проверим чувствительность защиты при коротких замыканиях в основной зоне действия защиты, в точке КЗ. Коэффициент чувствительности в основной зоне определяем:

Для обеспечения чувствительности к_ч.осн. должен быть больше 1,5. Это условие выполняется.

Для обеспечения чувствительности в зоне резервирования коэффициент чувствительности в этой зоне должен быть выше 1,2.

Определяем коэффициент чувствительности в зоне резервирования по выражению:

Условие к_ч.рез > 1,2 выполняется.

Таким образом I_с.з. = 480 А. Для построения защитной характеристики воспользуемся время-токовой характеристикой из /7, стр.148/. Кратность к задается по выражению:

I = к • I_С.З..

Принимаем 0,5 секундную характеристику. Параметры характеристики сведем в таблицу 12.2

Таблица 12.2

Параметры время-токовой характеристики

Кратность	Значение параметров в зависимости от кратности
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Время, с.	6	1,5	0,8	0,7	0,7	0,7	0,6	0,5	0,4
Ток, А.	480	960	1440	1920	2400	2860	3360	3840	4320

Рассмотрим защиту магистрали, включающую в себя подстанции ТП 738, ТП 737, ТП 691, ТП 699. Определим максимальный рабочий ток магистрали:

Поскольку в случае аварии через данную магистраль будет протекать ток I_р.мах.м всей магистрали, то соответственно защита на магистрали М1 и М2 будет одинакова.

Принимаем реле РТ-85 с уставкой I_С.Р = 8 А, тогда по формуле (12.4):

Следовательно, выбранное реле аналогично реле на предыдущей магистрали и их характеристики одинаковы.

Схема защиты магистрали

Рис.12.5.

Схема защиты на секционном выключателе

Рис. 12.6

Рассмотрим возможность установки от однофазных замыканий на землю. Суммарная протяженность линии 10,5 кВ 4 км. Определим суммарный емкостный ток:

Магистраль, идущая от подстанции "Октябрьская" к трансформаторной подстанции ТП 741,

выполнена кабелем марки ААБ 3х120. По /6, стр.303/ удельная емкость для этого кабеля С_уд.маг = 0,43 мкФ/км. Протяженность магистрали l_маг = 0,9 км. электроснабжение нагрузка трансформатор токоведущий

Определим емкость линии по следующему выражению:

С_Л = С_уд.маг • l_МАГ = 0,43 • 0,9 = 0,387 мкФ

Ток замыкания в линии:

I_Л = v3 • щ • 1_Л • U • 10³, (12.5)

где щ частота, с- ¹.

Частота определяется из выражения:

щ = 2 • р • f , (12.6)

где р = 34 рад/с,

f - частота питающей сети, Гц.

По формуле (12.6):

щ = 2 • 3,14 • 50 = 514 с - ¹

По формуле (12.5):

I_Л = v3 • 314 • 0,387 • 10- ⁶ • 10 • 10³ = 2,1 А.

Определим ток срабатывания защиты:

I_с.з. = к_отс • к_б • I_л

где к_Б - коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока в момент однофазного короткого замыкания.

По /7, стр.75/ к_ОТС = 1,15, к_Б = 4,5

По формуле (12.7):

I_С.З= 1,15 • 4,5 • 2,1 = 11 А

Определим ток повреждения:

I_повр = I_У - I_Л = 40 - 11 = 29 А

Коэффициент чувствительности защиты:

Защита обладает хорошей чувствительностью, т.к. к_Ч > 1,25.

Карты селективности представлены на рис.12.3 и рис.12.7.

Выбираем уставку МТЗ секционного выключателя Q5. Эта защита выполняется по схеме неполной звезды с реле РТ-40.

Определим ток срабатывания МТЗ секционного выключателя по условию несрабатывания защиты первой секции шин 10,5 кВ:

,(12.7)

где к_ОТС = 1,1 … 1,2

к_СЗП - коэффициент самозапуска, о.е., по /7, стр.69/ к_СЗП = 1;

к_В - коэффициент возврата, о.е.;

I_р.мах - максимально рабочий ток, А.

По формуле (12.7):

Выбирается уставка

I_сз.св. = 420 А; I_с.р. = 7 А (по формуле (12.4))

Проверяется чувствительность защиты секционного выключателя:

Условие к_Ч = 12,4 > 1,5 выполняется.

По условию согласования чувствительности МТЗ секционного выключателя с защитой линии определяем ток срабатывания:

I_сз.св = к_н.с. •( I_сз.л + I_{Р.МАХ(N-1)}), (12.8)

где к_н.с. - коэффициент надежности согласования;

I_сз.л - ток срабатывания защиты линии.

I_{Р.МАХ(N-1)}= I_{Р.МАХ 1С} - I_н.тп , (12.9)

По формуле (12.8):

I_сз.св = 1,3•(480 + 233) = 927 А.

Выбирается уставка I_сз.св = 927 А.

Проверяется чувствительность защиты секционного выключателя:

Условие к_ч.осн > к_ч.доп. = 1,5 выполняется.

Время срабатывания защиты секционного выключателя Q5 выбирается таким образом, чтобы при токе срабатывания I_сз.св = 927 А соблюдалась ступень селективности между защитами линии с (РТ-85) и секционного выключателя с (РТ-40).

Защита линии при токе I_сз.св = 927 А сработает через t_Л = 1,3 с.

Тогда срабатывания защиты секционного выключателя принимается равным:

t_С.В = t_Л + ?t, (12.10)

где ?t - ступень селективности, ?t = 0,5 с.

По формуле (12.10):

t_С.В = 1,3 + 0,5 = 1,8 с.

Карта селективности

Рис. 12.7.



7. Экономическая часть

7.1 Общая характеристика деятельности предприятия

МУП "Городские электрические сети" являются структурной единицей ОАО "Бурятэнерго", действующий на основании Устава Муниципального Унитарного предприятия.

Основной целью подразделения является получение прибыли. Основными видами деятельности являются: передача и распределение электроэнергии; контроль качества электрической энергии; реализация электроэнергии; подключение абонентов; технический ремонт электрических сетей, находящихся на балансе подразделения.

7.2 Краткое описание проекта

Целью проекта является оценка целесообразности вложении средств в реконструкцию системы электроснабжения микрорайона. Проект предполагается реализовать в течение одного года.

С целью увеличения экономической эффективности производства необходима провести мероприятия по уменьшению потерь электроэнергии и снижению затрат на эксплуатационное обслуживание оборудования. С этой целью необходимо заменить сильно недогруженные трансформаторы, а также осуществить замену голых проводов сети питания частного сектора на самонесущие изолированные провода (СИП). СИП позволит в большей мере избежать несанкционированного подключения абонентов к линии.

7.3 Виды и объем работ в рамках проекта

Работы начинаются с проектирования технологической и строительной части. Этот этап характеризуется разработкой проектов со строительной точки зрения, затем проектирования электротехнической части. На него предлагается отпустить один месяц.

Далее на монтаж и строительство предлагается затратить четыре месяца.

После чего еще один месяц производятся контрольно - измерительные и пусконаладочные работы. Проверяется качество проведенных работ, проводится оформление документов, после чего производится пуск объектов в эксплуатацию.

7.4 Источник финансирования

Согласно схеме электроснабжения и перечню необходимого

оборудования нужно рассчитать суммарную величину капитальных вложений. Смета приведена в таблице 14.1.

Таблица 14.1.

Сметная стоимость оборудования и материалов

Наименование оборудования	Единица измерения	Количество	Цена единицы, тыс.руб.	Стоимость, тыс.руб.
Трансформатор ТМ-400	шт.	2	140	280
Провода СИП2А 4х25	км.	0,3	43,05	12,9
Провода СИП2А 2х16	км.	0,3	18,85	5,7
Арматура для СИП	-	-	-	50
Итого	348,6

Общая величина капитальных вложений в проект определяется по формуле:

к_? = к_обор + к_смр + к_пр, (14.1)

где к_обор - сметная стоимость оборудования, тыс. руб;

к_смр - стоимость строительно-монтажных работ, тыс. руб. к_смр = 154,7 тыс.руб

к_пр - стоимость прочих затрат, тыс. руб. к_пр = 14,88 тыс.руб.

По формуле (14.1):

к_? = 348,6 + 154,7 + 14,88 = 518,2 тыс.руб.

Источник финансирования

Ввиду невысокой стоимости предполагаемой реконструкции источником финансирования будет являться само предприятие. Также часть начального капитала может быть получена за счет реализации отработавшего оборудования и материала.

7.5 Расчет годовых эксплуатационных затрат

Смета годовых эксплуатационных расходов рассчитывается по упрощенной форме.

Отчисления на социальные нужды 2006 году берутся в размере 25,8% от фонда заработной платы (18,2% - Пенсионный фонд, 3,6% - Фонд обязательного медицинского страхования, 4% - Фонд социального страхования.)

Затраты на эксплуатационные материалы берем в размере 1,5% от балансовой стоимости электрооборудования. Затраты на текущий ремонт берем в размере 3% от балансовой стоимости электрооборудования. Прочие расходы - 25% от фонда оплаты труда.

Смету годовых эксплуатационных расходов представим в таблице 14.2.



Таблица 14.2.

Смета годовых эксплуатационных расходов

Статьи затрат	Затраты
	Тыс.руб.	В % к итогу
Заработная плата эксплуатационных рабочих	7575	62,4
Заработная плата ремонтных рабочих	428,8	3,5
Отчисления на социальные нужды	2065	17
Эксплуатационные нужды	7,4	0,07
Текущий ремонт (без зарплаты)	14,8	0,13
Амортизационные отчисления	43,7	0,4
Прочие расходы	2001	16,5
Итого	12135,7	100

Калькуляция внутризаводской себестоимости 1 кВт•ч переданной электроэнергии представлена в таблице 14.3.

Таблица 14.3.

Калькуляция внутризаводской себестоимости 1кВт•ч переданной электроэнергии

Показатели и статьи расходов	Единица измерения	Абсолютная величина
Количество электроэнергии, получаемой из энергосистемы	Тыс.кВт•ч	19150
Оплачиваемая присоединенная мощность	кВА	2185
Годовые эксплуатационные расходы на содержание СЭС	Тыс.руб.	160,6
Всего годовых затрат	Тыс.руб	12135,7
Расход элетроэнергии на собственные нужды, потери электроэнергии	Тыс. кВт•ч	1640
Количество электроэнергии, переданной потребителям	Тыс. кВт•ч	17510
Себестоимость 1 кВт•ч переданной электроэнергии	Руб.	1,35

7.6 Основные критерии эффективности инвестиционного проекта

Экономический эффект от полученной системы электроснабжения представлен в таблице 14.4.



Таблица 14.4.

Экономический эффект от полученной системы электроснабжения

Показатели эффективности	В натуральных показателях	В денежном выражении, тыс. руб.
Снижение потерь электроэнергии в сетях	314530 кВт•ч	424,6
Сокращение расходов на ремонт	17 %	27,3
Итого		451,9

Ежегодные издержки на амортизацию (реновацию) определим по выражению:

, (14.2)

где б_АМ - нормы отчислений на амортизацию (реновацию), %/год,

к_? - капитальные вложения в сооружения электрических сетей, тыс.руб.

Для силового оборудования и распределительных устройств ГЭС

б_АМ = 3,3%.

По формуле (14.2):

При условии равномерного поступления чистого дохода, простой срок окупаемости определяется:

Таким образом получаем, что время, в течение которого сумма чистых доходов покрывает инвестиции равно 14 месяцам.



Таблица 14.5.

Расчет показателей финансово - экономический эффективности проекта

Показатели	Т, год
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Эt, тыс.руб	-55,8	385,2	451,9	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452	452
dtН, о.е.	1	0,89	0,797	0,712	0,636	0,567	0,507	0,452	0,404	0,361	0,322	0,29	0,26	0,23	0,205	0,183	0,16	0,146	0,13	0,116
Эн, тыс.руб	-55,8	343,9	351,6	313,9	280,3	250,2	223,4	199,5	178,1	159	142	127	113	101	90,2	80,6	72	64,2	57,3	51,2

Чистый дисконтированный доход находится по выражению:

, (14.3)

где Т_Р - расчетный период, лет ;

Е_СР- норматив дисконтирования, о.е.

Критерием финансовой эффективности инвестиций в сооружении объекта является условие: ЧДД > 0, тогда доходность инвестиций превышает величину среднего норматива дисконтирования (или средней стоимости капитала).

По формуле (14.3) получаем:

ЧДД = 3689,31 тыс.руб.

Расчет приведен на 20 лет, т.е. на срок службы трансформаторов.

7.7 Анализ риска

В современных кризисных условиях увеличение цен на те или иные ресурсы и услуги приводят к возникновению непредвиденных затрат. Предупредить этот вид риска можно путем тщательного анализа и прогнозирования конъектуры на рынке ресурсов.

К причинам, влияющим на риск потери имущества предприятия, относятся различного рода стихийные бедствия, аварийные ситуации на производстве, хищение имущества как работниками предприятия, так и сторонними лицами. Избежать этих потерь или максимально снизить их уровень можно путем страхования имущества, а также установлением строгой имущественной ответственности, жесткой охраны территории предприятия.

При решении вопросов финансирования проекта, учет рисков - одно из наиболее важных условий эффективности его выполнения, обеспечивающие решение таких задач:

- обеспечения равномерного потока инвестиций, необходимых для планомерного выполнения проекта;

- снижение капитальных затрат и риска за счет оптимальной структуры инвестиций и получения налоговых преимуществ.

План финансирования проекта должен учесть следующие виды рисков:

- риск нежизнеспособности проекта;

- налоговый риск;

- риск неуплаты задолженностей;

- риск не завершения строительства.

Риск нежизнеспособности проекта должен гарантировать, что предполагаемые доходы будут достаточными для покрытия затрат, выплаты задолженностей и обеспечения окупаемости любых по размеру капитальных вложений.



Вывод к 7 главе

При тщательном учете всех выше перечисленных факторов, влияющих на стабильность работы и дальнейшее развитие предприятия, риск финансового и производственного краха можно свести к минимуму.

Окупаемость капитального вложения в проект осуществляется за 14 месяцев. Сумму прибыли в размере 3689,31 тыс. руб, после погашения всех долгов, т.е. после срока окупаемости за расчетный период можно направить на модернизацию системы электроснабжения, либо на развитие новых мощностей.



8. Безопасность жизнедеятельности

Безопасность жизнедеятельности на электрифицированных объектах может быть обеспечена только при надлежащем соблюдении персоналом "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, предусматривающих выявление опасных мест с точки зрения возможного поражения электротоком и обязывающих его строгого выполнения всех операций по эксплуатации электрооборудования с соблюдением защитных мер, гарантирующих полную безопасность людей, обслуживающих действующие электроустановки, присоединенные к электрическим сетям.

Опасность поражения электрическим током усугубляет тем, что части электроустановки, находящиеся под напряжением, не проявляют внешних признаков, действующих на органы зрения человека и предупреждающих о грозящей опасности прикосновения. Степень опасности и возможность поражения человека электрическим током, определяется номинальным напряжением установки, родом тока его длительностью, условиями прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, реакцией организма на протекания тока, определяемой электрическим сопротивлением человека, а также условиями окружающей среды.

8.1 Электробезопасность

Электробезопасность обеспечивается неукоснительным соблюдением "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", установкой заземления электрооборудования и применения средств защиты.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей корпусов электроустановок с целью обеспечения безопасной эксплуатации этих установок.

При замыкании фазы на корпус электроустановки электрический ток проходит в землю через заземление, т.к. сопротивление человека R_ч существенно больше сопротивления заземления.

Не заземляются установки, работающие при напряжении 42 В. и ниже переменного тока и меньше 110 В. постоянного тока во всех случаях за исключением взрывоопасных установок и вторичных обмоток сварочных трансформаторов.

Заземлители делятся на искусственные, т.е. специально выполняемые для цепей заземления, и естественные, находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникации, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.

В качестве естественных заземлений рекомендуется использовать проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горячих жидкостей, взрывчатых газов и смесей. А также металлические железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящихся в соприкосновении с землей, металлические шунты гидротехнических сооружений, выводы, затворы и тому подобное. Используют также свинцовые оболочки кабеля, но не допускается использования алюминиевых оболочек. Кроме того, заземлители опор воздушных линий, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса. Рельсовые пути магистральных не электрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства, перемычек между рельсами.

Для искусственных заземлений следует применять сталь. Искусственный заземлитель не должен иметь окраски.

Различают заземлители одиночные и контурные. Одиночные заземлители применяются редко, так как это не экономично. В землю вертикальные заземлители забиваются на глубину 0,8 м. и соединяются сваркой в контур полоской из стали. Расстояние между электродами должно быть меньше длины каждого из них. Горизонтальные электроды укладывают на дно траншеи на глубину ниже уровня промерзания.

Сопротивление заземлителей определяют расчетом или непосредственно измерением.

Контролируют заземление осмотром и измерением сопротивления заземления. Внешний осмотр проводят не реже одного раза в шесть месяцев, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - один раз в три месяца. Сопротивление заземления измеряют не реже раза в год, а также после капитального ремонта и длительного бездействия установки. Сопротивление растеканию тока измеряют специальными измерителями заземления (М-416, М1103). Сопротивление защитного заземления не должно превышать 10 Ом в стационарных сетях напряжением до 1000 В.

Электрозащитные средства переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих в электроустановках от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электрического поля. В таблице 15.1. приведена классификация электрозащитных средств по их назначению и применению, согласно правилам безопасности.

Все защитные средства имеют свои сроки и нормы испытаний. И поэтому необходимо соблюдать все нормы для безопасного использования этих средств. Способы, продолжительность и периодичность испытаний приведены в таблице 15.2. и в таблице 15.3.



Таблица 15.1.

Электрозащитные средства

Наименование электрозащитного средства	Область применения	Вид средства
Изолирующие штанги	Операции с разъединителями (оперативные); наложение заземления; измерительные (в электроустановках до 1000 В)	Основное
Изолирующие клещи	Смена предохранителей в электроустановках до и выше 1000 В	Основное
Электроизмерительные клещи	Измерение тока или активной мощности без разрыва электрической цепи в сетях до и выше 1000 В	Основное
Указатели напряжения	Контроль наличия или отсутствия напряжения в сети, фазировка кабелей и трансформаторов для параллельной работы в установках до и выше 1000 В	Основное
Устройства и приспособления для ремонтных работ	Штанги, лестницы, тяги, канаты, изготовленные из электроизоляционных материалов. Для изоляции человека при работах на ВЛ 110 кВ и выше	Основное
Слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками	Для ремонтных работ в электроустановках напряжением до 1000 В	Основное
Диэлектрические перчатки	Для работы в электроустановках до и выше 1000 В	Дополнительное и основное соответственно
Диэлектрические боты	Для работы в электроустановках выше 1000 В	Дополнительное
Диэлектрические ковры	Для работы в электроустановках до и выше 1000 В	Дополнительное
Изолирующие накладки и подставки	Для работы в электроустановках выше 1000 В	Дополнительное
Переносное заземление	Для наложения на отключенные токоведущие части при ремонтных работах в установках до и выше 1000 В	Дополнительное



Таблица 15.2.

Нормы испытаний средств защиты

Средства защиты	Напряжение электроустановки, кВ	Нормы испытаний
		Испытательное напряжение после изготовления или при эксплуатации, кВ	Продолжительность, мин.
Изолирующие штанги	Ниже 110	3UЛ, но не менее 40 кВ	5
Измерительные штанги	Ниже 110	3UЛ, но не менее 40 кВ	5
Изолирующие клещи	До 1	3 кВ, при эксплуатации 2 кВ	5
Токоизмерительные клещи	До 1	3UЛ, но не менее 40 кВ	5
Указатели напряжения	Ниже 110	3UЛ, но не менее 40 кВ	5
Трубки с дополнительным сопротивлением для фазировки	До 500	1 кВ	1
Перчатки резиновые	Для всех напряжений	9 кВ, при эксплуатации 6 кВ	1
Боты резиновые диэлектрические	Для всех напряжений	20 кВ, при эксплуатации 15 кВ; ток 10 мА, при эксплуатации 7.5 мА	2
Галоши резиновые диэлектрические	До 1	5 кВ, при эксплуатации 3,5 кВ; ток 2,5 мА, при эксплуатации 2 мА	2
Коврики резиновые диэлектрические	До 1	5,5 кВ, при эксплуатации 3 кВ; ток 3.5 мА, при эксплуатации 3 мА	Протягивание со скоростью 2-3 см/с.
Изолирующие подставки	До 10	40 кВ	1
Изолирующие накладки	До 10	20 кВ	5

Заземляющие устройства, выполненные с соблюдением требований ограничения напряжения соприкосновения должно обеспечить в любое время года при стекании с заземлителя тока замыкания на землю I₃ значений допустимых нормативных напряжений U_н.т. на теле человека. Все защитные средства имеют свои сроки испытаний, которые приведены в таблице 15.3.



Таблица 15.3.

Сроки испытаний средств защиты

Средства защиты	Напряжение электроустановки, кВ	Периодичность
		Испытание	Осмотр
Изолирующие штанги	Ниже 110	1 раз в 2 года	1 раз в год
Измерительные штанги	1 - 35	Не реже 1 раза в год	1 раз в год
Изолирующие клещи	До 1	1 раз в 2 года	1 раз в год
Токоизмерительные клещи	До 0,6	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев
Указатели напряжения (изолирующая часть)	До 1	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев
Изолирующие клещи	До 10	1 раз в 2 года	1 раз в год
Токоизмерительные клещи	Ниже 110	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев
Инструмент с изолированными рукоятками	До 1	1 раз в 6 месяцев
Коврики резиновые диэлектрические	Выше 1	1 раз в 2 года	1 раз в 2 года
Изолирующие подставки	До 10	-	1 раз в 2 года
Колпачки резиновые	До 10	1 раз в 3 года	1 раз в 3 года

К защитным средствам, применяемым в электроустановках, относятся и плакаты, которые по назначению разделяются на запрещающие, предупреждающие, предписывающие и указательные. Применение плакатов обязательно. Все плакаты вывешиваются и снимаются только по распоряжению оперативного персонала.

8.2 Пожарная безопасность

Выбор электрооборудования для помещений и наружных установок, являющихся пожароопасными, производятся в соответствии с классом пожарных зон. Согласно ПУЭ пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений в пределах которого постоянно или обращаются горячие (сгораемые) вещества и в которой они могут находиться при нормальном технологическом процессе и при его нарушения.

Зона класса П-1-зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С.

Зона класса П-2-зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыль и волокна с нижним концентратным пределом воспламенения более 65 ч/м к объему воздуха.

Зона класса П-2а-зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.

Зона в помещениях и зоны наружных установок в пределах до 5 метров по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором постоянно или периодически обращаются горючие вещества, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей, либо технологические аппараты имеют поверхность, нагретую до температуры самовоспламенения горючих паров или волокон, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным.

В пожароопасных зонах любого класса могут применятся электрические машины с классами напряжений до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты по ГОСТ 14254-80

Электрооборудование переносного электрооборудованного инструмента в пожароопасных зонах любого класса должно быть со степенью защиты оболочки IP33 (защита от твердых тел инструментов толщиной 2,5 мм, защищают дожди) при условии выполнения специальных технологических требований к ремонту оборудования в пожароопасных зонах.

Допустимые степени защиты представлены в таблице 15.5.



Таблица 15.4.

Минимальные допустимые степени защит электрических машин в разных пожарных зонах

Вид установки и условия работы	Степень защитной оболочки для пожароопасной зоны класса
	П-1	П-2	П-2а	П-3
Стационарно установленные машины, искрящие или искрящими частями по условию работы	IР44	IР45	IР44	IР44
Стационарно установленные машины, не искрящие и без искрящих частей по условию работы	IР44	IР44	IР44	IР44
Машины с частями, искрящими и не искрящими по условию работы, установленные на передвижных механизмах и установках (краны, электротележки и прочее)	IР44	IР45	IР44	IР44

Таблица 15.5.

Минимальные допустимые степени защиты оболочек электрического оборудования по классам их зон

Вид установки и условия работы	Степень защитной оболочки для пожароопасной зоны класса
	П-1	П-2	П-2а	П-3
Установленные стационарно или на передвижных механизмах и установках (краны, электротележки), искрящие по условиям работы	IР44	IР54	IР44	IР44
Установленные стационарно или на передвижных механизмах и установках, не искрящие по условиям работы	IР44	IР44	IР44	IР44
Шкафы для размещения аппаратуры и приборов	IР44	IР54	IР44	IР44
Коробки сборок и зажимов силовых и вторичных цепей	IР44	IР44	IР44	IР44

В пожароопасных зонах любого класса, за исключением пожароопасных зон в складских помещениях, а также помещениях архивов и тому подобное, могут размещаться встроенные или пристроенные комплектные трансформаторные подстанции и контрольные пропускные пункты с маслонаполненными трансформаторами в закрытых камерах сооруженных в соответствии с требованиями правил электрических установок.



8.3 Расчет защитного заземления подстанции

Сопротивление заземляющего устройства для установок 6-35 кВ определяем по условию:

,(15.1)

где I₃ - расчетный ток замыкания на землю, А.

По формуле (15.1):

Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 0,4 кВ должно быть не более 40 м. Таким образом, последнее требование является определяющим для расчета R₃ < 40 м.

Заземляющее устройство выполняем в виде контура из полосы 40х4 мм, проложенной по глубине 0,7 м оборудования подстанции на расстояния 2 м от внутренней стороны ограды. Общая длина полосы 152 м (лист).

Сопротивление заземляющей полосы:

,(15.2)

где с_РАСЧ - расчётное сопротвление земли, Ом • м,

l - длина полосы, м;

b - ширина полосы, м;

t - глубина укладки, м;

По /3, стр.595/ расчетное сопротивление с_РАСЧ = 450 Ом • м.

По формуле (15.2):

Предварительно принимаем в контуре 18 вертикальных заземлений, по /3, стр.593/.

Сопротивление полосы определяем из выражения:

,(15.3)

где з_П - коэффициент использования полосы, о.е. По /3, стр.593/ для 18 вертикальных заземлителей находим значение. з_П = 0,4 о.е.

По формуле (15.3):

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

Количество вертикальных заземлителей:

,(15.4)

где r_в - сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом;

з_В - коэффициент использования стержня, о.е.

Сопротивление одного вертикального стержня заземлителя определяем по выражению:

, (15.5)

где L - длина стержня, м;

d - диаметр стержня, м;

t - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземления, м.

По /3, стр.595/ длина стержня L = 5 м, диаметр d = 12•10- ³ м, глубина заложения t = 3,2 м, расчетное сопротивление земли с_РАСЧ = 187,5 Ом•м, коэффициент использования з_В = 0,66 о.е.

По формуле (15.5):

По формуле (15.4):

Принимаем в контуре 13 вертикальных заземлений.



9. Обеспечение жизнедеятельности

В результате крупных аварий, катастроф стихийных бедствий могут быть нарушены системы управления, оповещения и связи энергоснабжения, коммунально-технической сети. Нарушится транспортное сообщение, система материально-технического обеспечения. Возможно разрушение мостов, дамб и дорог.

Потребуется проведение больших по объему аварийных работ. Сложные климатические условия района накладывают дополнительные трудности в проведении мероприятий: целого комплекса предупредительных организационных мероприятий, подготовки формирований, обучения рабочих и служащих объекта.

Особое место занимает заблаговременное планирование мероприятий, подготовка органов управления и всей структуры объекта. При возникновении крупных аварий или катастроф с сильнодействующими ядовитыми веществами на объектах, имеющих взрывчатые и пожароопасные вещества. При возникновении аварий на объектах энергетики, коммунально-технических и тепловых сетях. А также при наводнениях, землетрясениях, ураганах, смерчах. В качестве объекта принимаем базу предприятия МУП "Городские электрические сети"

9.1 Перечень потенциальных опасностей на объекте и прилегающей к нему территории

В Октябрьском районе города, где дислоцируется база, расположены объекты, имеющие значительные запасы сильнодействующих ядовитых веществ. К ним относятся: мясной комбинат, городской молочный комбинат, овощная база №2. Общие запасы аммиака этих предприятий составляет 68 тонн.

Учитывая розу ветров и удаленность потенциально опасных объектов, большую опасность для территории объекта, при значительном выбросе аммиака, представляет овощная база №2. При угрозе заражения для защиты работающих средств защиты недостаточно. Основной способ защиты вывод из зоны поражения.

При значительном повышении уровня воды в реках Уда и Селенга, под затопление попадают ряд энергообъектов в Левобережной и нижней части Советского района, поселков Мясокомбината и Никольского, станции Тальцы, части поселка Южный.

Пожары могут возникнуть на отдельных объектах.

Энергообъекты города построены с учетом 8-бальной сейсмичности и имеют высоту 6-8 метров.

Землетрясения силой до восьми баллов могут повлечь на многих объектах разрушения второй степени и на отдельных объектах третьей степени.

Ближайшей открытой площадкой для вывода людей из опасной зоны - стадион ВСГТУ.

9.2 Перечень предстоящих мероприятий на объекте по предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера

В целях предупреждения или снижение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера при реконструкции и строительстве объектов энергетики следует учитывать сейсмичность зоны и затопляемость места расположения объектов. Постоянно контролировать выполнение требований противопожарной безопасности, а в случае нарушения - принимать срочные и строгие меры по устранению нарушителей и нарушений. Постоянно и целенаправленно обучать персонал соответствующих служб правилам поведения в условиях чрезвычайной ситуации, правилам поведения ремонтно-восстановительных работ в электрических сетях и строгому выполнению правил техники безопасности.

Разведка является первым этапом аварийно-спасательных работ, проводится комплексно с привлечением специалистов химической, бактериологической и биологической обстановки.

По решению председателя комиссии по чрезвычайным ситуациям города в район чрезвычайной ситуации направляется оперативная группа для оценки результатов разведки и принятие дополнительных мер по защите населения и уточнения размеров и масштабов аварии, катастрофы, согласно ФЗ от 06.02.1994 г/15/

Разведка должна установить: места нахождения и количество пострадавших, приемы и способы спасения, необходимое количество и тип аварийно-спасательной техники, состав формирования. А также безопасные места сборов, наличие опасных участков ведения работ, состояние подъездных путей. В зависимости от обстановки разворачиваются учреждения сети наблюдения и лабораторного контроля.

Инженерное и химическое обеспечение включает в себя приборы, проведение санитарной обработки, обеззараживания техники, медицинское обеспечение, транспортное и материальное обеспечение и охрана порядка.

Проведение аварийных работ по устранению непосредственной опасности для жизни и здоровья людей, восстановления жизнеобеспечения населения, включают в себя оповещение и быстрое привлечение и поддержание в готовности формирования для оповещения и быстрой эвакуации населения из зоны возможной чрезвычайной ситуации и

оцепления очага. Разведка объектов, где планируется аварийно-спасательные работы.

Проведение поисковых работ по обнаружению пострадавших людей, оказанию первой медицинской помощи. Приведением в готовность выдвижение и ввод на объект (территорию) сил и средств, необходимых для проведения работ. Вывод сил и средств из районов работ места постоянной дислокации.

9.3 Режим повышенной готовности

Разрабатывается и утверждается план оповещения и сбора руководящего состава в рабочее и нерабочее время. Оповещение и сбор в нерабочее время возможен для диспетчера Оперативно-диспетчерской службы. План сбора и оповещения руководящего состава в нерабочее время с инструкцией и маршрутами оповещения находятся в отдельной папке оперативно-диспетчерской службы. В рабочее время оповещение работников, находящихся на базе осуществляется по телефонам городской и внутренней телефонной сети и по громкоговорящей сети, работающей бригады по радиостанции.

Информация об угрозе бедствия сообщается в службу 05 в Управление по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций города, по телефонам директории, главным инженером, диспетчером предприятия.

Приведение в готовность сил и средств, предназначенных для ведения аварийных, спасательных и других неотложных работ проводится по решению председателя комиссии объекта в зависимости от масштабов бедствия в соответствии с расчетами.

Приведение в готовность убежища, герметизация наземных зданий и сооружений - сотрудниками отделов и производственных служб. При необходимости, звено по выдаче средств индивидуальной защиты выводит и выдает рабочим и служащим средства индивидуальной защиты.

Аварийно-техническая команда готовит личный состав, материалы, инструменты, средства защиты для ведения восстановительных работ. Автотранспортная служба готовит технику для вывоза людей, ценностей и проведение восстановительных работ.

Заведующая здравпунктом и санитарным постом готовит медикаменты и перевязочный материал для оказания помощи пострадавшим. Звено пожаротушения готовит средства пожаротушения. Оперативно-диспетчерская служба, в зависимости от обстановки, готовятся работать в условиях чрезвычайной ситуации, при необходимости переводится в защитное сооружение. Заведующая столовой готовит продукты питания сухие пайки.

9.4 Чрезвычайный режим

Порядок оповещения и сбора в рабочее и нерабочее время такой же. При необходимости, оперативно-диспетчерская служба и комиссия переводятся в убежище. Звено разведки выявляет последствия аварии или стихийного бедствия. Оценка обстановки и прогнозирование ситуации проводится лично председателями комиссии по чрезвычайным ситуациям объекта по согласованию с Управлением по делам гражданской обороны для уточнения обстановки.

Развертывания средств и сил, привлекаемых к аварийным неотложным работам производятся председателями комиссии объекта, в соответствии с расчетами, исходя из реальной обстановки. Место сбора - база предприятия. Сроки готовности в рабочее время : "Ч" +0,5 часа, в нерабочее время : "Ч" +3 часа.

Комиссия во главе с председателем: принимает меры по отключению объектов, подвергшихся разрушениям для предотвращения вторичных факторов поражения от электротока пострадавших и спасателей; по подаче электроэнергии к местам введения аварийных работ для обеспечения освещения; меры к обеспечению электроэнергией предприятий с прерывным циклом работы, разрабатывает оперативность восстановления пострадавших энергообъектов в зависимости потребителей. Работа по локализации аварии, ликвидации последствий и восстановлению производственной деятельности производятся соответствующими службами.

Рабочие и служащие, не занятые в восстановительных работах, в зависимости от обстановки, укрываются в защитном сооружении, выводятся на открытые площадки.

Взаимодействие с органами военного командования планируется осуществить через Управление по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций города.

Донесения о коде выполнения аварийных, спасательных и других неотложных работ предоставляются в службу 05 комиссии по чрезвычайным ситуациям города или района, в зависимости от масштаба чрезвычайной ситуации.



Заключение

В данном дипломном проекте был рассмотрен круг вопросов, касающихся проектирования системы электроснабжения жилого микрорайона. Было выбрано все необходимое оборудования как высоковольтное, так и низковольтное. Также были рассчитаны уставки устройств релейной защиты.

Проект оправдывает себя, что показано в экономической части дипломного проекта, за небольшой промежуток времени, ввиду того, что проект частично оправдывает себя за счет снижения потерь продукции статистическим данным и снижения затрат на эксплуатацию.



Список использованных источников

1. Цигельман Н.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. - М., Высшая школа, 1982.

2. Федоров А.А., Старикова Л.Е., Учебное пособие для курсового проектирования . - М., Энергоиздат, 1990.

3. Барыбин Ю.Г., Справочник по проектированию электроснабжения. - М., Энергоиздат, 1990.

4. Неклепаев Б. Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для ВУЗов, 4-е издание - М., Энергоатомиздат, 1989.

5. Правила устройства электроустановок. - М., Энергия, 1985.

6. Рокотян С.С., Шапиро Н.М. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. 3-е издание, переработанное и дополненное. - М., Энергоатомиздат, 1985.

7. Худугуев В.Н. Релейная защита и автоматика элементов системы электроснабжения промпредприятий. - Улан-Удэ, ВСГТУ, 1996.

8. Рожкова А.Д., Козулин В.С. Электрооборудования станций и подстанций. - М., Энергоатомиздат, 1987.

9. Андреев В.А., Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. 3-е издание, переработанное и дополненное. - М., Высшая школа, 1991.

10. Рютен Т., Франкен Т., ТурбоПаскаль. - Киев, Торгово-издательское бюро ВИХ, 1996.

11. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электричеких системах. - М., Энергоатомиздат, 1970.

12. Ерёмина Т.В., Гусева Н.Н., Перевалова О.А. Безопасность жизнедеятельности. - Улан-Удэ, ВСГТУ, 1993.

13. Баташов А.И., Мангадаев А.М. Электрические системы и сети. Методические указания к курсовому проектированию. - Улан-Удэ, ВСГТУ, 1992.

14. Гольстрен В.А., Иваненко А.С. Справочник энергетика промышленных предприятий. - Киев, Техника, 1977.

Размещено на Allbest.ru