Разработка учебной лаборатории "Цифровые релейные защиты"

Анализ состояния аппаратно-программных средств защиты на электрифицированных железных дорогах. Разработка плана силовой сети учебной лаборатории. Состояние и перспективы развития техники релейной защиты. Определение погрешности трансформатора напряжения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 22.02.2020
Размер файла 2,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

при установке огнетушителей на стенах, они должны размещаться не выше 1,5 м от уровня пола до нижнего торца огнетушителя, на расстоянии не менее 1,2 м от края двери при ее открывании;

при напольной установке огнетушителей конструкция и внешнее оформление тумбы или шкафа для их размещения должны быть такими, чтобы можно было визуально определить тип хранящегося в них огнетушителя.

Количество огнетушителей в помещениях учебной лаборатории определяется из норм оснащения помещений огнетушителями.

Огнетушители самосрабатывающие порошковые. ОСП - это новое поколение средств пожаротушения. Он позволяет с высокой эффективностью тушить очаги загорания без участия человека. Огнетушитель представляет собой герметичный стеклянный сосуд диаметром 50 мм и длиной 440мм, заполненный огнетушащим порошком массой 1 кг. Устанавливается над местом возможного загорания с помощью металлического держателя (рисунок 6.4). Срабатывает при нагреве до 100С (ОСП-1) и до 200С (ОСП -2). Защищаемый объем до 9 м3.

Огнетушители ОСП предназначены для тушения очагов пожаров твердых материалов органического происхождения, горючих жидкостей или плавящихся твердых тел, электроустановок, находящихся под напряжением до 1000В.

Достоинства ОСП: тушение пожара без участия человека, простота монтажа, отсутствие затрат при эксплуатации, экологически чист, нетоксичен, при срабатывании не портит защищаемое оборудование, может устанавливаться в закрытых объемах с температурным режимом от -50С до + 50С.

Рисунок 6.4 - Огнетушители самосрабатывающие порошковые ОСП

Автоматические средства пожаротушения (СП 5.13130.2009 Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические) . Для пожаротушения в помещениях используют автоматические огнегасительные устройства. Наиболее широкое применение получили установки, которые в качестве распределительных устройств используют спринклерные или дренчерные головки (рисунок 6.5 и 6.6).

Спринклерная головка - это прибор, автоматически открывающий выход воды при повышении температуры внутри помещения, вызванной возникновением пожара. Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиком является сама спринклерная головка, снабженная легкоплавким замком, который расплавляется при повышении температуры и открывает отверстие в трубопроводе с водой над очагом пожара. Спринклерная установка состоит из сети водопроводных питательных и оросительных труб, установленных под перекрытием. В оросительные трубы на определенном расстояния друг от друга ввернуты спринклерные головки. Спринклеры изготовляют на различные температуры срабатывания: 72С, 93С, 141С, 182С. Наибольшее распространение получили спринклерные головки типа 2СП с температурой срабатывания 72 С.

Один спринклер орошает площадь 9 м2 помещения в зависимости от пожарной опасности производства. Если в защищенном помещении температура воздуха может опускаться ниже +4С; то такие объекты защищают воздушными спринклерными системами, отличающимися от водяных тем, что такие системы заполнены водой только до контрольно-сигнального устройства, распределительные трубопроводы, расположенные выше этого устройства в не отапливаемом помещении, заполняются воздухом, нагнетаемым компрессором.

Дренчерные установки по устройству близки к спринклерным и отличаются от последних тем, что оросители на распределительных трубопроводах не имеют легкоплавкого замка, и отверстия постоянно открыты, орошаемая площадь 12м2. Дренчерные системы предназначены для образования водяных завес, для защиты здания от возгорания при пожаре в соседнем сооружении, для образования водяных завес в помещении с целью предупреждения распространения огня и для противопожарной защиты в условиях повышенной пожарной опасности. Дренчерная система включается вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя о пожаре с помощью контрольно-пускового узла, размещаемого на магистральном трубопроводе.

В спринклерных и дренчерных системах могут применяться и воздушно-механические пены.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - корпус, 2 - дуга, 3 - дефлектор, 4 - розетка

Рисунок 6.5 - Дренчерная головка

1-шайба, поддерживающая клапан; 2- штуцер; 3- рамка для крепления замка и розетки; 4-легкоплавкий замок-клапан; 5- розетка

Рисунок 6.6 - Спринклерная головка

6.4.2 Расчет средств пожаротушения

Расчет требуемого количества сил и средств в случае возникновения пожара в разрабатываемой учебной лаборатории «Цифровых релейные защиты» состоит в определении расхода огнегасительных веществ, количества технических средств и числа людей, необходимых для тушения пожара.

Расчет количества огнегасительных веществ. Требуемый расход огнегасительных средств QTP рассчитывается исходя из площади пожара или по объему помещения.

Для разрабатываемой учебной лаборатории оптимальным вариантом является расчет по площади пожара

QTP =2hITP (A+Б-2h), (6.1)

где h - расстояние , перекрываемое струей воды, при использовании ручных стволов равное 5 м; А = 3,9 м - ширина площади пожара; Б = 7,5 м - длина площади пожара;

ITP = 0,08 (согласно тому, что лаборатория относится к 1-й группе помещений) интенсивность подачи огнегасительного вещества на единицу площади, л/м2х с

QTP =2hITP (A+Б-2h) = 2х5х0,8х(3,9+7,5-2х5)=11,2

Расчет количества технических средств. При расчете технических средств пожаротушения определяют потребное количество стволов, пожарных автомобилей и техники различного назначения.

Количество стволов для подачи воды NCT определяется по формуле:

NCT = QTP / QСТ = 11,2/5,61 = 1,99 ? 2 (6.2)

При расчете количества стволов для лаборатории надо учитывать, что пожар может угрожать смежно расположенному помещению учебной лаборатории «Тяговая подстанция», для чего необходимо к числу расчетных стволов добавить количество стволов для тушения смежной лаборатории.

N3 = Qз / QСТ =4,28/5,61=0,76 ?1 (6.3)

где Qз - расход огнегасительного вещества для защиты смежно расположенных зданий и помещений, л/с, определяемый по формуле:

Qз = l з ITP' = 10,7x0,4 =4,28 (6.4)

где l з - линейный размер здания или помещения, подлежащего защите (по фронту или периметру),м;

ITP' =0,4 л/м х с интенсивность расхода на защиту.

Количество высокократных воздушно-пенных стволов рассчитывается по формуле:

Nсввп =Vk3 / (Qсввп t н ) = 87,75 х1,5(4 х10) = 3,29? 4; (6.5)

где V - объем лаборатории равный =87,75 м3;

к3 - коэффициент запаса, определяющий разрушение и потери пены ( принимают от 1.5 до 3);

Qсввп - подача ствола, м3 /мин;

t н = 10 мин - нормативное время заполнения помещения пеной.

Количество автомобилей N a определяется в зависимости от потребности в стволах и рукавах.

NаСТ = NCT QСТ/ QН ; (6.6)

где QН - расчетная подача насосов, л/с. Полагаясь на опытные данные QН можно принять равной 14-15л/с, тогда формула будет такой:

NаСТ = 0,07NCT QСТ =0,07х2х5,61=0,784 ? 1; (6.7)

в зависимости от потребности в рукавах

Nар = 1,2n л l мл /(20np) = 1.2х1х10/(20х3) =0,2 ? 1; (6.8)

где n л =1 - число магистральных линий; l мл - 10 м - длина магистральной линий от источника воды до источника пожара, м; np = 3 - число рукавов на в автомобиле

Расчет числа людей, необходимых для тушения пожара. При расчете определяем численность личного состава пожарных подразделений, необходимого в случае возникновения пожара в учебной лаборатории, для работы со стволами, вскрытия и разборки конструкций, а также производства других работ, связанных с тушением.

Требуемую численность личного состава N лc определим из формулы:

N лc =2+8+1 =11 человек (6.9)

Одним из условий пожарной безопасности может являться наличие системы электрической пожарной сигнализации, состоящей из пожарных извещателей (устройств

для формирования сигнала о пожаре), как автономных (питающихся от батареек) так и проводных, подающих сигнал о пожаре

Для разрабатываемой лаборатории необходимо размещение 2-х дымовых проводных последовательно соединенных между собою извещателей серии ИП - 212 смонтированных по кольцевой схеме (контролируемая площадь - до 25 м2 , при высоте потолков до 3,5 м), с выходом на пульт АПЗ (пожарная станция).

В данном разделе дипломного проектирования были рассмотрены вопросы, касающиеся мероприятий по охране труда при обслуживании устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) учебной лаборатории.

А именно, были описаны эргономические и требования безопасности к учебному оборудованию.

Определены требования к электротехническому персоналу обслуживающему выше указанное оборудование разрабатываемой лаборатории.

Представлена комплектация средствами индивидуальной защиты.

Конечным этапом произведен расчет средств и сил при тушении пожара в случае его возникновения.

Заключение

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль состояния и режимов работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникающие повреждения и ненормальные режимы.

Целью данного дипломного проекта являлась разработка учебной лаборатории «Цифровые релейные защиты» для обеспечения учебного процесса элементами практических (лабораторных) работ.

Раздел 1 «Анализ состояния аппаратно-программных средств защиты на электрифицированных железных дорогах» описывает виды релейных защит применяемых на сегодняшний день, состояние их и перспективы развития.

Раздел 2 «Анализ учебных планов по специализации «Электроснабжение железных дорог» специальности «Системы обеспечения движения поездов»» содержит выписки из учебного плана по дисциплине «Релейная защита», разработанный на кафедре «Электроснабжение железных дорог» ПГУПСа.

В разделе 3 «Разработка проекта учебной лаборатории» приведено описание строительно-монтажных работ. Представлены 2 варианта разработки лаборатории, 1-й - на основании имеющегося на кафедре оборудования, 2-й - разработка с дозакупкой измерительных устройств и стендов к уже имеющим-ся на кафедре.

В данном разделе указан перечень необходимых строительных материалов, имеющегося в наличии и заказного оборудования, приведены схемы размещения мебели, планы розеточной и силовой сетей, схема электрическая силового щита разрабатываемой лаборатории.

Раздел 4 «Методика выполнения лабораторных работ» содержит в себе

Методический материал по работе с измерительными устройствами такими как РЕТОМ-21 и учебными стендами - как ЭА 1.

В разделе 5 «Экономический расчет при разработке учебной лаборатории» был произведен расчет по стоимости разработок учебной лаборатории для двух предлагаемых вариантов, с учетом стоимости материалов и оборудования, накладных расходов, стоимости строительно-монтажных работ, оплаты труда работникам. Также описана схема взаимодействия заказчика и подрядчика на этапах проектирования и строительства.

В разделе 6 «Охрана труда» выполнен расчет сил и средств при тушении в случае возникновения пожара в разрабатываемой учебной лаборатории.

В данном разделе описаны средства пожаротушения, приведены правила требований безопасности при работе с лабораторным электрооборудованием, требования к электротехническому персоналу обслуживающему это оборудование, комплектация средствами индивидуальной защиты, эргономические требования к оборудованию.

Основным смыслом разработки лаборатории с применением новейших устройств релейных защит является то, что используемое на кафедре устаревшее оборудование не позволяет дать студентам целостное представление о современных релейных защитах.

Лабораторный практикум с применением новейших устройств описываемых в разделах 3 и 4, позволит осуществлять подготовку специалистов на более высоком уровне. А от лучше подготовленного специалиста следует ожидать более качественного технического обслуживания и эксплуатации устройств и как следствие этого значительное снижение числа отказов и повреждений, что в целом способствует высокой экономической эффективности функционирования системы электроснабжения.

Библиографический список

1 Нормы технологического проектирования электрификации железных дорог (ВНТП-81) МПС. - М.: Транспорт, 1985. - 56 с.

2 Федеральный закон “ О железнодорожном транспорте Российской Федерации”.// Российская газета от 01.04.2003г.

3 Федеральный закон “Об электроэнергетике” от 26.03.2003г.№35-ФЗ.Российская газета от 01.04.2003г.

4 Энергетическая стратегия ОАО “РЖД” на период до 2010г. И перспективу до 2030г. №269р-М.: МПС,1997.-147с.

5 Концепция модернизации устройств электроснабжения железных дорог. М.: МПС, Департамент электрификации и электроснабжения,1999.-147с.

6 Основные направления развития и повышения эффективности работы Октябрьской железной дороги на 2000-2005г.г.-СПб.:МПС,2000-113с.

7 Электрификационные железные дороги России (1929-2004г.г)./ Под общ. ред. П.М. Шилкина.-М.: Интекс,2004.-336с.

8 Межотраслевые правила по охране труда (Правила безопасности)при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ -016-2001 РД 153-34.0-03.150-00. С изменениями и дополнениями, утверждёнными Минтруда России и Минэнерго России. 2003.

9 Инструкция по безопасности при эксплуатации электроустановок тяговых подстанций и районов электроснабжения железных дорог ОАО “РЖД ”. ЦЭ- 4054,17.03.2008.

10 Правила безопасности при эксплуатации контактной сети и устройств электроснабжения автоблокировки железных дорог ОАО “РЖД” ДЭЭ №103, 16.12.2010.

11 Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения в 2008 году М.: Департамент электрификации и электроснабжения ОАО “РЖД”,2009-121с.

12 Правила устройства электроустановок. Раздел 3.2. Релейные защиты, 7-е издание - М.: 1999

13 Правила эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП), Раздел 6.6. Релейная защита, электроавтоматика и вторичные цепи. 5 издание, переработанное и дополненное (с изменениями). Изд. «Диан» - Спб., 2000

14 СНиП 3.05.06.-85 Электрические устройства

15 Правила проектирования и монтажа электроустановок. Изд. Омега-Л М.: 2006

16 ТЕРм 2001 Спб, сборник № 8.

17 Каталог продукции ДКС. 2011

18 СНиП 12-03-99 Безопасность труда в строительстве

19 Правила техники безопасности в учебных лабораториях. Минпрос СССР. 1998

20 ППБ при эксплуатации зданий и сооружений. Минвуз СССР. 1982

21 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ - 016 - 2001. РД 153-34.0-03.150

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчёт токов короткого замыкания в объеме, необходимом для выбора защит. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения, необходимых для выполнения релейной защиты и автоматики. Разработка полных принципиальных схем релейной защиты.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2017

  • Основное предназначение релейной защиты. Анализ и особенности двухобмоточного трансформатора ТДН–16000/110. Краткое рассмотрение схемы выключения реле РНТ-565. Характеристика газовой защиты трансформатора. Методы защиты трансформатора от перегрузки.

    курсовая работа [547,0 K], добавлен 23.08.2012

  • Проектирование релейной защиты устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. Защита установок продольной и поперечной емкостной компенсации. Принципиальная схема дифференциальной защиты УПК от перегрузки, по напряжению; расчет уставок.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.02.2014

  • Разработка схем релейной защиты генератора, трансформатора и циркуляционного насоса. Установки дифференциальной и дистанционной защиты. Автоматическое включение синхронных машин на параллельную работу и трехфазное автоматическое повторное включение.

    дипломная работа [181,0 K], добавлен 22.11.2010

  • Выбор системы релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции. Расчет уставок срабатывания и разработка схемы подключения выбранных устройств релейной защиты. Техническое обслуживание дифференциального устройства защиты типа ДЗТ-21.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.02.2015

  • Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты для рассматриваемого фрагмента электрической сети. Организация и выбор оборудования для выполнения релейной защиты. Расчет релейной защиты объекта СЭС. Выбор трансформатора тока и расчет его нагрузки.

    курсовая работа [911,3 K], добавлен 29.10.2010

  • Выбор видов и места установки релейных защит для элементов схемы, расчёт параметров защиты линий при коротких замыканиях, защит трансформатора, параметров дифференциальной защиты при перегрузках (продольной и с торможением). Газовая защита и её схема.

    курсовая работа [365,1 K], добавлен 21.08.2012

  • Определение расчетных режимов работы сети и ее элементов для защищаемого объекта. Составление схемы замещения и расчет ее параметров. Выбор типов трансформаторов тока, напряжения и их коэффициентов трансформации для релейной защиты, от междуфазных КЗ.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.11.2013

  • Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014

  • Принцип действия защиты линии в сети с изолированной нейтралью от замыкания на землю, устройства защиты, принципиальная схема защиты и внешних связей. Сегодняшние тенденции в развитии и использовании релейной защиты. Промышленные образцы защиты.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.08.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.