Расчёт подстанции 220/35/10 кВ и способы контроля изоляции фидеров 35/10 кВ

Определяется сопротивление заземляющего устройства зимой, ОМ:

R₃ = + , (5.1)

где - площадь, на которой располагается заземляющее устройство,

= 234 м;

L_r - длина горизонтальных заземлителей, равна 25 = 5850 м;

L_в - общая длина вертикальных заземлителей, n_в • l_в = 603;

А - функция отношения (l + t) / ;

с_э - эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом • м.

Определяется функция А

А = 0,444 - 0,84 • (),

при 0 ? < 0,1

А = 0,444 - 0,84 • () = 0,443

Определяется эквивалентное удельное сопротивление земли

, (5.2)

где ? - 0,43 • + 0,27 lg + 0,04,

при 1,0 ? < 10

? = 0,43 • + 0,27 lg + 0,04 = 0,35

Эквивалентное удельное сопротивление земли

с_э = 70 • = 86 Ом • м

Сопротивление заземляющего устройства равно, Ом

R₃ = = 0,17 Ом.

Определяется сопротивление заземляющего устройства летом, Ом

Эквивалентное удельное сопротивление земли определяется по формуле (10.2), Ом • м

с_э = 70 • = 79 Ом • м

Сопротивление заземляющего устройства

R₃ = = 0,16 Ом

Сопротивление заземляющего устройства не превышает значения установленное ПУЭ, для сетей с эффективно-заземленной нейтралью 0,5 Ом.

Определяется потенциал заземлителя, кВ

U₃ = I_к⁽¹⁾ • R₃, (5.3)

где I_к⁽¹⁾ - ток однофазного короткого замыкания на стороне ВН,

I_к⁽¹⁾ = 0,55 • I_к⁽³⁾ = 6,8 кВ;

R₃ - сопротивление заземляющего устройства.

Потенциал заземлителя зимой

U₃ = 6,8 • 0,17 = 1,16 кВ.

Потенциал заземлителя летом

U₃ = 6,8 • 0,16 = 1,09 кВ.

Определяется напряжение прикосновения, приложенное к человеку.

Относительное напряжение в ячейках сетки определяется согласно [11], в котором М является функцией отношения с₁ / с₂

Ј= М • , (5.4)

Для зимы отношение с₁ / с₂ равно 1,86 и М = 0,6, поэтому

Ј= 0,6 • = 0,180

Для лета отношение с₁ / с₂ равно 1,43 и М = 0,55, поэтому

Ј = 0,55 • = 0,165

Определяется коэффициент, характеризующий условия контакта человека с землей

в = , (5.5)

где R_ч - сопротивление человека равное 1000 Ом;

1,5 • с_с - сопротивление растекания тока со ступней человека.

Зимой при с_с = 130 Ом • м

в = = 0,84



Летом при с_с = 100 Ом •м

в = = 0,86

Напряжение, приложенное к человеку согласно [11], В

U_ч = I_к⁽¹⁾•R₃ • Ј • в. (5.6)

Напряжение, приложенное к человеку

- зимой

U_ч = 6,8 • 0,17 • 0,180 • 0,84 = 174 В,

- летом

U_ч = 6,8 • 0,16• 0,165 • 0,86 = 154 В.

Вывод: При данной площади заземлителя и принятых на основании исследований параметрах земли, удается обеспечить сопротивление заземлителя, которое не превышает 0,5 Ом, установленное ПУЭ. Потенциал заземлителя при токе I_к⁽¹⁾ = 6,8 кВ достигает 1,09 - 1,16 кВ. При коэффициентах Ј = 0,165 - 0,180 и в = 0,84 - 0,86 удается обеспечить допустимое значение напряжения прикосновения при продолжительности замыкания t_к = 0,5 с, согласно [32] составляет 200 В.



7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

7.1 Влияние освещения на условия деятельности человека

Основные требования к производственному освещению

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещённости, соответствующей характеру зрительной работы. Улучшение освещённости рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счёт повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда [23].

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Для повышения равномерности естественного освещения, осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркости в поле зрения работающего.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающих резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Тени необходимо смягчать, применяя светильники со светорассеивающими молочными стёклами, при естественном освещении, используя солнцезащитные устройства.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяется монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных ламп и местных светильников, защитой элементов освещения от механических повреждений.

7.1.1 Нормирование производственного освещения

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона контраста объекта с фоном [33].

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещённостью Еmin) и качественными показателями (показателями ослеплённости и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещённости kе). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещённости для газоразрядных ламп из-за их большой светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10% нормируемой освещённости. Эта величина должна быть не менее 150лк для газоразрядных ламп и 50лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослеплённости не должен превышать 20-80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми током промышленной частоты 50гц, глубина пульсаций не должна превышать 10-20% в зависимости от характера выполняемой работы.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещённость изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. В качестве оценки, критерием естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещённости КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО - это отношение освещённости в данной точке внутри помещения Е_ВН к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости Е_Н, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т.е. КЕО = 100. Е_ВН/Е_Н [23].

Нормированное значение КЕО с учётом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны, определяется по СНиП 23 - 05 - 95 [33].

7.1.2 Источники света и осветительные приборы

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания.

При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами: номинальное напряжение питания U(в); электрическая мощность лампы Р(Вт); световой поток, излучаемый лампой Ф(лм), или максимальная сила света J(кд); световая отдача Ш = Ф/Р(лм/Вт), т. е. отношение светового потока лампы к её электрической мощности; срок службы лампы и спектральный состав света [23].

При выборе источников света для производственных помещений, предпочтение отдаётся газоразрядным лампам, как энергетически более экономичными и обладающими большим сроком службы.

7.2 Расчет производственного освещения

При проектировании искусственного освещения необходимо выбрать тип источника света, систему освещения, вид светильников; наметить целесообразную высоту установки светильников и размещения их в помещении; определить число светильников и мощность ламп, необходимых для создания нормируемой освещенности на рабочем месте, и в заключении проверить намеченный вариант освещения на соответствие его нормативным требованиям.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности, выполняется методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток одной лампы или группы люминесцентных ламп одного светильника [23], равно, лм

Ф_к = Е_н · S · Z · k₃ / (n · з_н), (6.1)

где Е_н - нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95 (нормы освещенностей помещений с периодическим пребыванием людей, Е_н= 100 лк);

S - площадь освещаемого помещения, м²:

S = А · В = 14 · 18 = 252 м²; (6.2)

Z - коэффициент неравномерности освещения, Z = 1,1 ч 1,2;

k₃ - коэффициент запаса, зависящий от вида технологического процесса и типа применяемых источников света, k = 1,3 ч 1,8;

n - число светильников в помещении определяемое по следующим формулам согласно [37]:

Расстояние между светильниками, м

l = H_p · ( l /H_р ) = 3,5 · 1,2 = 4,0 м, (6.3)

где H_p - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м;

l /H_р - при равномерном размещении люминесцентных светильников, последние располагаются рядами, параллельно рядом оборудования, и для люминесцентных светильников принимается 1,2 ч 1,4 [27]

Расстояние от крайнего ряда светильников до стены, м:

L_к = 0,5 · l = 0,5 · 4,0 = 2,0 м, (6.4)

Количество рядов светильников по длине помещения:

m₁ = + 1 = +1 = 4 ряда (6.5)

Количество светильников в одном ряду по ширине помещения, шт:

m₂ = + 1 = +1 = 4 шт (6.6)

Общее число светильников в помещении ОПУ, шт:

n = m₁ · m₂ = 4 · 4 = 16 шт; (6.7)

з_н - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется по [33] в зависимости от типа светильников, отражательной способности стен и потолка, размеров помещения, определяемых индексом помещения по формуле, согласно [23]

i = А · В / [Н · (А+В)], (6.8)

где А и В - длина и ширина помещения в плане, м;

Н - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.



i = 14 · 18 / 3,5 · (14+18) = 2,25

Согласно [33] коэффициент использования светового потока при индексе помещения i = 2,25, равен 0,73.

Световой поток одной лампы, лм:

Ф_к = 100 · 252 · 1,2 · 1,5 / 16 · 0,73 = 3884 лм.

Принимаются светильники типа ЛСП - 13 (люминесцентные, потолочные с рассеивателем) с лампами типа ЛДЦ - 2х40 Вт, с общим световым потоком 5700 лм.

Общая установленная мощность осветительной установки согласно [12], Вт:

Р_об = Р_л · n = 2 · 40 · 16 = 1280 Вт. (6.9)

Схема размещения светильников в помещении ОПУ, представлена на рисунке 6.1.

7.3 Цветовое оформление производственного интерьера

Рациональное цветовое оформление производственного интерьера - действенный фактор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека.

Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях. Поэтому при оформлении интерьера производственного помещения, цвет используется как композитное средство, обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования, как фактор, создающий оптимальные условия зрительной работы и способствующий повышению работоспособности; как средство информации, ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда [31].

Поддержание рациональной цветовой гаммы в производственных помещениях достигается правильным выбором осветительных установок, обеспечивающих необходимый световой спектр. В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо предусматривать регулярную очистку от загрязнений, светильников и остекленных проемов, своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы, контроль напряжения питания осветительной сети, регулярную и рациональную окраску стен, потолка, оборудования [23]

Рис. 7.1 Схема размещения светильников ЛСП -13 в помещении ОПУ

7.4 Устойчивость работы подстанции в чрезвычайных ситуациях

7.4.1 Устойчивость

Под устойчивостью работы объекта понимается его способность выполнять свои функции в установленных объемах и нормах, в условиях воздействия оружия массового поражения и других средств нападения противника, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения.

Мероприятия по обеспечению устойчивости работы объекта, прежде всего, должны быть направлены на защиту рабочих и служащих от оружия массового поражения и других средств нападения противника; они тесно связаны с мероприятиями по подготовке и проведению спасательных и неотложных аварийно - спасательных работ в очагах поражения.

К основным мероприятиям, обеспечивающим повышение устойчивости работы объекта, относятся [31]:

- защита рабочих и служащих от воздействия оружия массового поражения;

- повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объекта и совершенствование технологического процесса;

- повышение устойчивости материально-технического снабжения;

- повышение устойчивости управления объектом;

- разработка мероприятий по уменьшению вероятности возникновения вторничных факторов поражения и ущерба от них;

- подготовка к восстановлению производства после поражения объекта.

7.4.2 Работа подстанции в случае получения сигнала - воздушная тревога

Подстанция 220/35/10 является важным объектом электроснабжения.

Оперативный персонал подстанции специально обучен действиям в случае подачи сигнала воздушной тревоги, стихийных бедствий. В числе документов хранящихся на подстанции обязательно присутствует инструкция по светомаскировке данного объекта.

Сигнал воздушной тревоги подается в случае непосредственной угрозы нападения противника. По этому сигналу должны быть приняты меры светомаскировки.

Есть определенный перечень предприятий, которые по сигналу воздушной тревоги прекращают технологический процесс работы. К таким объектам и общественным зданиям относятся:

- операционные больниц и госпиталей, помещения неотложной помощи, анестезии и реанимации;

- узлы связи, городской телеграф, междугородние телефонные станции, городские АТС общего пользования;

- радиостанции, телевизионные центры, центральные и опорные усилительные станции радиотрансляционных сетей;

- районные котельные с паровыми котлами давление более 0,7 кгс/см² и водогрейными котлами с теплоносителем температурой более 115°С;

- главный и районные водопроводные насосные станции и канализационные насосные станции, не имеющие аварийного выпуска;

- диспетчерские пункты энергосистемы, электросетевых предприятий и районов электрических сетей;

- объекты Министерства обороны РФ;

- объекты Министерства гражданской авиации;

- объекты газопровода и нефтепровода "Дружба";

- общественные здания администрации, прокуратуры;

- другие объекты по указанию местной администрации.

Предприятия и промышленные объекты, которые по сигналу воздушной тревоги прекращают технологический процесс работы, должны ввести в действие график безаварийной остановки. График безаварийной остановки цеха должен предусматривать:

- получение сигнала воздушная тревога;

- оповещение;

- остановка и местное выключение станков и оборудования на рабочих местах;

- выключение нагревательных печей, перекрытие подачи газа, снятие напряжения со щитов питания и шинных мостов;

- эвакуация в укрытие;

- другие мероприятия по усмотрению начальника цеха.

Мероприятия по светомаскировки по сигналу воздушная тревога в рабочее время производится под руководством начальников служб, отделов, цеха и районных электрических сетей.

Получение сигнала воздушная тревога и передача его в операционную диспетчерскую службу должно занимать не более трех минут.

Линии электропередачи и подстанции 220 кВ, 110 кВ, 35 кВ, 6-10 кВ по сигналу должны оставаться под напряжением (в рабочем состоянии).

Световую маскировку населенных пунктов и объектов народного хозяйства следует осуществлять электрическим, технологическим и механическим способом.

Электротехническим способом - отключение (снятие напряжения с ЛЭП наружного освещения);

Технологический - применяется на предприятиях горячих цехов, коксовых печей, при грануляции шлаков;

Механический - для светомаскировки оконных проемов, лестничных маршей должны применяться следующий устройства: раздвижные и подъемные шторы из тканевых и полимерных материалов, щиты ставни и экран из рулонных и листовых материалов.

Наружное освещение на всех объектах предприятия при получении сигнала воздушная тревога должно отключиться. Отключение наружного освещения возлагается на дежурный персонал.

Диспетчерские пункты, операционный пункт управления подстанций, рабочие кабинеты руководящего и начальствующего состава обеспечивают светомаскировку путем зашторивания оконных проемов и выключения некоторой части осветительных ламп.

Выполнение мероприятий по светомаскировке дежурным персоналом не должно превышать 5 минут.

Ответственный за состояние светомаскировки на предприятии - главный инженер.

Ответственные в службах отделах, цехе и районных электрических сетях - их первые руководители.

Контроль за состоянием светомаскировки и оказание помощи в проведении мероприятий возлагается на начальника штаба гражданской обороны предприятия.

Состояние оборудования светомаскировки и знание обязанностей персонала проводится периодически, но не реже 1 раза в год и их состояние отражается в отчетных документациях по гражданской обороне.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перед энергетикой стоят ответственные задачи по рациональному расходованию электрической энергии. Большое значение приобретает внедрение прогрессивных и рациональных решений в области электроснабжения. Это возможно только при правильном расчете режимов электропотребления и выборе элементов системы электроснабжения, линий электропередач, питающих и распределительных сетей. Выбор всех эти элементов производится на основании электрических нагрузок, поэтому верное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании. На основании электрических нагрузок выбирается месторасположение подстанции. Правильное размещение понижающей подстанции позволяет существенно снизить потери электрической энергии.

В общей части проекта выполнено:

- Расчет подстанции заданной мощности

- Выбор понижающих трансформаторов

- Расчет токов короткого замыкания в максимальном и минимальном режимах

- Выбор высоковольтного оборудования, установленного на подстанции переменного тока 220/35/10 кВ с учетом внедрения новой аппаратуры

- Выполнен расчет заземления на подстанции

- Разработка мер защиты территории

В специальной части проекта проведен анализ работы контроля изоляции фидеров 35/6 кВ с изолированной нейтралью. Работа дугогасящих реакторов.

Выполнен расчет экономических показателей подстанции.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - М. Энергоатомиздат, 1986 - 648 с.

2. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учебник для техникумов железнодорожного транспорта.- М.: Транспорт, 1983.- 496с.

3. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500кВ: Схемы / Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13А.- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 112с.

4. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика.- М.: Энергоатомиздат, 1984.- 440с.

5. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств напряжением 6-750кВ подстанций: Типовые материалы для проектирования 407-03-456.87.- М.: Энергосетьпроэкт, 1987.- 53с.

6. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500кВ: Расчёты / Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б.- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 96с.

7. Расчёты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750кВ / Руководящие указания по релейной защите. Вып. 11.- М.: Энергия, 1979.- 152с.

8. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.- М.: Энергия, 1971.- 422с.

9. Алексенко Г.В. Параллельная работа трансформаторов.- М.: Энергия, 1967.- 608с.

10. Электрические сети и станции / Под ред. Л.Н. Бантиданова.- М.: Госэнергоиздат, 1963.- 523с.

11. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.- М.: Энергия, 1980.- 599с.

12. Электротехнический справочник: В 3т. Производство и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова и др.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 880с.

13. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501-95 / Минтопэнерго РФ, РАО “ ЕЭС России”- М.: СПО ОРГРЭС, 1996.- 160с.

14. Технические сведения об оборудовании: Справочник по электроснабжению промышленных предприятий / Под ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиповского.- М.: Энергия, 1973.- 528с.

15. Базукин В.В., Ларионов В.П., Пинтаев Ю.С. Техника высоких напряжений, изоляция и перенапряжения в электрических системах.- М. Энергоатомиздат, 1986.- 464с.

16. Тяговые подстанции: Учебник для вузов железнодорожного транспорта / Бей Ю.Э., Малютин Р.Р., Пупыпин В.Н., Шалимов М.Г.- М.: Транспорт, 1986.- 319с.

17. Гринберг-Басин М.М. Тяговые подстанции: Пособие по дипломному проектированию.- М.: Транспорт, 1986.- 168с.

18. Выключатели вакуумные: Промышленный каталог: 02.05.14-97 / Институт промышленного развития (Информэлектро).- Изготовитель ОАО “ Уралэлектротяжмаш “.- М., 1997.- 14с.

19. Разъединители типа РНД3: Промышленный каталог: 02.10.06-99 / Институт промышленного развития (Информэлектро).- Изготовитель ОАО “ Уралэлектротяжмаш “.- М., 1999.- 12с.

20. Разъединители типов РНД3- 220/1000 НУХЛ1, РНДЗ-220/2000 НУХЛ1, РНДЗ- 220/3150 НУХЛ1: Техническое описание и инструкция по эксплуатации ВИЛЕ. 674215.002 ТО.- М., 1996.- 20с.

21. Нормы технологического проектирования подстанций с высшим напряжением 35-750кВ / Минэнерго СССР.- М., 1978.- 40с.

22. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию / Барсуков А.Н., Бодрухина С.С., Бойко Ф.К. и др.; Под общ. ред. А.А. Фёдорова.- М.: Энергоатомиздат, 1987.- 592с.

23. Безопасность жизнедеятельности. Сборник лабораторных работ. Часть 2. Под редакцией Б.А. Малют- Хабаровск, 1995.- 40с.

24. Электрооборудование и автоматизация: Справочник по электроснабжению промышленных предприятий / Под общ. ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского.- М.: Энергоиздат, 1981.- 624с.

25. Укрупнённые показатели стоимости строительства: Понижающие электрические подстанции 35-500кВ.- М.: Стройиздат, 1981.- 49с.

26. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.- Введ. 01.07.96.

27. М.А. Короткевич, Д.Л. Жеев, Электрические сети и системы освещения. Учебное пособие.- М.: Высшая школа, 1999.- 151с.

28. Блок В.М., Обушев Г.К., Паперно Л.Б. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов.- М.: Высшая школа, 1990.- 383с.

29. Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6-35кВ.- М.: Энергоатомиздат. 1986.- 128с.

30. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.- М.: НЦ ЭНАС, 2001.- 216с.

31. ГОСТ 12.4.026-76 Цвета сигнальные и знаки безопасности.

32. Самойлов Я.С. Справочник по проектированию подстанций 35-1150кВ. Минтопэнерго России. 1996г.

33. Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.- М.: 1998.- 34с.

Размещено на Allbest.ru

...