Проектирование системы электроснабжения промышленного района

Под селективностью понимают высшее свойство релейной защиты, действующей на отключение, определять поврежденный элемент и отключать только его. Для релейной защиты, действующей на сигнал, селективность-это способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима и конкретно элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства персонала. На каждом элементе системы электроснабжения (генератор, трансформатор, линия и др.) устанавливается один или несколько комплектов релейной защиты, которые должны отключать защищаемый элемент при повреждениях в нем или подавать сигнал о ненормальном режиме защищаемого элемента. Если по принципу своего действия защита срабатывает только при к.з. на защищаемом элементе, то ее относят к защитам, обладающим абсолютной селективностью. Защиты, которые могут срабатывать как резервные при повреждении на смежном элементе, если это повреждение не отключается, называются относительно селективными.

При коротких замыканиях на защищаемом элементе устойчивость функционирования характеризуется чувствительностью. Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах работы системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины минимально.

Чувствительность защиты оценивают коэффициентом чувствительности. Он регламентирует отношение между значением воздействующей величины при металлическом коротком замыкании в защищаемой зоне и установленным на защите значением параметра ее срабатывания. Правилами устройств электроустановок (ПУЭ) определены необходимые минимальные коэффициенты чувствительности для различных защит и защищаемых элементов.

Надежность функционирования. В устройствах релейной защиты и автоматики сигналы в процессе преобразования и передачи могут искажаться и ослабляться из-за помех и неисправностей отдельных функциональных элементов, что приводит к отказам функционирования, поэтому устройства защиты и автоматики должны выполняться с определенной степенью надежности. Под надежностью систем энергетики понимают свойство объекта выполнять задание функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации. Это определение можно распространить и на устройства релейной защиты и автоматики, учитывая специфику их функционирования. Очевидно, что для обеспечения требуемой надежности устройства релейной защиты и автоматики должны выполняться с применением высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключаются обрыв проводов, замыкание между ними, срабатывание реле от механических воздействий и других помех.



12.4 Защита трансформаторов

С высокой стороны: предохранители.

Производим выбор предохранителя по условию:

I_вст = (1,5-3,5) I_н.тр

I_н.тр =

С низкой стороны: автоматы.

Производим выбор автоматов по условию:

I_расцеп ?1,5 I_ном

I_ном =

Автоматы селективные, с выдержкой времени.

1) Трансформаторная подстанция первого поселка.

Трансформатор ТМ-630/35

С высокой стороны:

I_н.тр = А

I_вст = 2· I_н.тр =2·10,404 =20,808 А

С низкой стороны:

I_ном = А

I_расцеп ? 1365,6А

2) Трансформаторная подстанция второго поселка.

Трансформатор ТМ-160/10

С высокой стороны:

I_н.тр = А

I_вст = 2· I_н.тр =2·9,249 =18,50А

С низкой стороны:

I_ном = А

I_расцеп ? 346,82

3) Трансформаторная подстанция третьего поселка.

Трансформатор ТМ-250/10

С высокой стороны:

I_н.тр = А

I_вст = 2· I_н.тр =2·14,45 =28,9А

С низкой стороны:

I_ном = А

I_расцеп ? 541,91

Результаты расчетов и выбор предохранителей представлен в таблице 6.

Тип трансформатора	Тип защиты	Характеристики выключателя
	ВН	НН	Номинальнй ток, А	Номинальный ток расцепителя, А
ТМ-630/35	НПН2-25	АВМ-15С	1500	1500
ТМ-25010	ПК - 10/20	АВМ-4С	400	400
ТМ-160/10	ПК - 10/20	АВМ-15С	1500	1500

12.5 Защита воздушных линий

Защита НЛ.

Для защиты НЛ устанавливаем автоматы. Подбор автоматов производим по условию:

I_расцеп ? 1,25 I_{расчетная}

1) НЛ первого поселка.

НЛ от трансформаторной подстанции до ДОКа.

I_расцеп ? 451,05А

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

I_расцеп ? 275,94А

2) НЛ второго поселка.

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

I_расцеп ? 169,81А

3) НЛ третьего поселка.

НЛ от трансформаторной подстанции до рыбокомбината.

I_расцеп ? 172,18А

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

I_расцеп ? 172,18А

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

Линия 0,4 кВ	Тип автоматического выключателя	Номинальный ток, А	Номинальный ток расцепителя, А
От ТМ-630/35 до поселка 1	АВМ-4Н	400	250
От ТМ-630/35 до деревоперерабатывающего предприятия	АВМ-4Н	400	400
От ТМ-160/10 до поселка 2	АВМ-4Н	400	150
От ТМ-250/10 до поселка 3	АВМ-4Н	400	150
От ТМ-250/10 до рыбоконсервного цеха	АВМ-4Н	400	150

Защита ВЛ.

На ВЛ устанавливаем разъединители. Разъединители подбираем по условию:

I_ном ? I_{расчетн}

1) ВЛ до первого поселка:

I_ном ? 6,65А

2) ВЛ до второго поселка:

I_ном ? 8,15А

3) ВЛ до третьего поселка:

I_ном ? 11,01А

Результаты расчетов представлены в таблице 8.

ВЛ	Iр,вл, А	Iн,разъед, А	Тип разъединителя
ВЛ от ГПП до П/пс № 1	6,65	400	РЛНД-10/400У1
ВЛ от ГПП до П/пс № 2	8,15	400	РЛНД-10/400У1
ВЛ от ГПП до П/пс № 3	11,01	1000	РЛНД-10/400У1

Высоковольтные выключатели (В.В.) выбираем по току КЗ.

Табл.9

Линия	Тип выключателя	Номинальное напряжение, кВ.	Номинальный ток выключателя, А.
От ГПП до ТМ-630/35 35 кВ	С-35-200-50-БУ1	35	200
От ГПП до ТМ-160/10 10 кВ	ВВД63А-1	10	200
От ГПП до ТМ-250/10 10 кВ	ВВД63А-1	10	200



13. Средства обеспечения техники безопасности и охраны труда

13.1 Требования техники безопасности

При строительстве, монтаже и эксплуатации электроустановок требуется руководствоваться правилами техники безопасности.

Электробезопасностью в соответствие с ГОСТ 12.1.009-76 называется система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Лица из оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, за которыми закреплена данная электроустановка, должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В.

При осмотре распределительных устройств (РУ), щитов, шинопроводов, сборок напряжением до 1000 В запрещается снимать предупреждающие плакаты и ограждения, проникать за них, касаться токоведущих частей и обтирать или чистить их, устранять обнаруженные неисправности.

При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В единолично запрещается: проникать за ограждения, входить в камеры РУ, выполнять какие-либо работы. Камеры следует осматривать с порога или стоя перед барьером.

Осмотр камер закрытых распределительных устройств (ЗРУ) с входом за ограждение при необходимости разрешается выполнять только лицу с группой по электробезопасности не ниже IV при условии, что в проходах расстояние от пола составляет: до нижних фланцев изоляторов -не менее 2 м, до не огражденных токоведущих частей - не менее 2,5 м при напряжении до 10 кВ, не менее 2,75 м при напряжении до 35 кВ, не менее 3,5м при напряжении 110 кВ и не менее 4,2м при напряжении 150 - 220 кВ. Перечень таких ячеек и камер определяется распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство.

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

При одновременной работе в электроустановках напряжением до и выше 1000В категории работ определяются применительно к электроустановкам напряжением выше 1000В.

К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы, которые производятся в электроустановке (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.

К работам, выполняемым без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, относятся работы, проводимые непосредственно на этих частях.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

а) оформление работы нарядом-допуском (далее нарядом), распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

б) допуск к работе;

в) надзор во время работы;

г) оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

В электроустановках подстанций и КЛ напряжением выше 1000 В по наряду должны производиться работы:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, когда требуется установка временных ограждений;

с применением в РУ механизмов и грузоподъемных машин.

Остальные работы вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, могут выполняться по распоряжению, в том числе: работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ) и КРУ наружной установки (КРУН), на тележках с оборудованием, выкаченных из шкафов, при условии, что дверцы или шторки шкафов заперты; работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, в устройствах вторичной коммутации, релейной защиты, автоматики, телемеханики, и связи.

На ВЛ по наряду должны производиться работы:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением: с подъемом выше 3 м от уровня земли, считая от ног человека;

с разборкой конструктивных частей опоры;

с откапыванием стоек опоры на глубину более 0,5;

с применением, механизмов и грузоподъемных машин в охранной зоне;

по расчистке трассы ВЛ, когда требуется принимать меры, предотвращающие падение на провода вырубаемых деревьев;

по расчистке трассы ВЛ 0,4 - 10 кВ, когда обрубка веток и сучьев связана с опасным приближением людей к проводам или с возможностью падения веток и сучьев на провода. Остальные работы на ВЛ могут выполняться по распоряжению.

На каждую ВЛ, а на многоцепной линии и на каждую цепь выдается отдельный наряд, за исключением следующих случаев, когда допускается выдача одного наряда:

при работах со снятием напряжения и без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них на нескольких цепях многоцепной линии;

при однотипных работах, проводимых на нескольких ВЛ без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением;

при работах на ВЛ в местах пересечения;

при работах на ВЛ напряжением до 1000 В, выполняемых поочередно с оформлением перехода с одной линии на другую.

Непосредственно после проведения необходимых отключений на приводах разъединителей, отделителей и выключателей нагрузки напряжением выше 1000 В, на ключах и кнопках дистанционного управления ими, на коммутационной аппаратуре напряжением до 1000 В (автоматы, рубильники, выключатели), отключенных при подготовке рабочего места, должны быть вывешены плакаты «Не включать. Работают люди », а отключенных для допуска к работе на ВЛ и КЛ - плакаты «Не включать. Работа на линии ».

У разъединителей, управляемых оперативной штангой, плакаты вывешиваются на ограждениях, а у разъединителей с полюсным приводом - на приводе каждого полюса.

На клапанах, закрывающих доступ воздуха в пневматические приводы разъединителей, вывешивается плакат «Не открывать. Работают люди ».

На присоединениях напряжением до 1000 В, не имеющих автоматов, выключателей или рубильников, плакаты вывешиваются у снятых предохранителей, при установке которых может быть подано напряжение на место работы.

13.2 Средства обеспечения охраны природы

Защита окружающей среды является одной из наиболее актуальных и сложных проблем современного мира. В Российской Федерации сохранению чистоты окружающей среды (воздуха, водоемов, почвы), сохранению и восстановлению экологического равновесия, охране и восстановлению ландшафта, охране памятников природы, истории и архитектуры уделяют серьезное внимание.

Требования охраны окружающей среды учитывают и при проектировании, сооружении и эксплуатации систем электроснабжения предприятий. В этих системах опасность для окружающей среды представляют, в частности, следующие факторы:

попадание в почву или воду ядовитых веществ, используемых в электрических аппаратах, приборах и устройствах;

попадание в почву или воду нефтепродуктов;

выбросы в атмосферу дымовых газов;

создание отвалов золы и шлака;

засорение почвы и поверхности земли отходами электромонтажных работ;

уменьшение площади зеленых насаждений и нарушение ландшафта воздушными линиями и открытыми электроустановками;

повышение уровня шума.

Ртуть создает особую опасность при попадании в водоемы, так как по цепи питания она может попасть в пищу людей. Необходимо серьезно считаться также с кумулятивным эффектом ртутного отравления среды - даже при медленном, но систематическом попадании ртути в среду ее концентрация в почве и в воде с годами увеличивается. Основными аппаратами и приборами, содержащими ртуть, в электрохозяйстве предприятия считают:

ртутные разрядные лампы (в том числе люминесцентные);

в некоторых старых установках - ртутные выпрямители.

Опасность загрязнения среды ртутью возникает главным образом при неконтролируемом захоронении вышедших из строя ламп и приборов. Основной мерой борьбы против загрязнения считают централизацию сбора и демеркуризацию всех вышедших из строя или снятых с применения ламп, приборов и аппаратов, содержащих ртуть или ее соединения.

Из нефтепродуктов, применяемых в энерго- и электрохозяйстве предприятия и способных вызывать определенную опасность загрязнения среды при авариях и неисправностях энергетических установок, наибольшее значение имеют трансформаторное масло и жидкое топливо (мазут и т.п.).

Основными мерами борьбы с таким загрязнением считают надежное устройство маслосборников под маслосодержащими аппаратами, постоянный контроль за состоянием маслохранилищ и маслопроводов, а также утилизацию нефтепродуктов, вылившихся в аварийные приемники. В результате этих и других мер исключается попадание масла и других нефтепродуктов в почву, в канализацию, в дренажную систему дождевой воды и т.п.

Проблема дымовых газов в промышленном электроснабжении возникает в случаях, когда на предприятии предусмотрена собственная постоянно действующая электростанция, сжигающая твердое или жидкое топливо. Содержащийся в дымовых газах диоксид серы, когда его концентрация в воздухе превышает приблизительно 1 мг/м3, может не только вызывать заболевания дыхательных путей человека, но и оказывать разрушающее действие на многие металлы и стройматериалы. Основными мерами борьбы против загрязнения воздуха дымовыми газами считают во время проектирования электростанций правильный выбор вида топлива, местоположения станции и высоту дымовых труб, а также применение механических золоуловителей, электрофильтров, а так же применение химических способов очистки дымовых газов.

В случаях, когда сооружение воздушных линий и открытых РУ вызывает существенный ущерб лесам, паркам и другим зеленым насаждениям, переходят на воздушные или подземные кабельные линии и закрытые РУ. Может оказаться целесообразным также изменение планировки системы электроснабжения предприятия.

Источниками повышенного шума в установках электроснабжения являются обычно:

вентиляторы воздушного охлаждения;

компрессорные установки;

воздушные выключатели ВН (при аварийных отключеньях);

газовые турбины аварийных и пиковых генераторных установок.

Такое оборудование размещают обычно в отдельных помещениях или зданиях, а в случае открытой установки - на достаточном расстоянии от жилых, административных и других зданий. В закрытых установках для подавления шума применяют звукопоглощающие материалы, уплотнения и конструкции. Большое значение имеет также устранение резонансной вибрации воздухопроводов, листовых строй конструкций и т.п.



Заключение

Я выполнила курсовой проект: проектирование системы электроснабжения промышленного района. Были даны три поселка, питающиеся каждый от своей подстанции, на которые в свою очередь энергия поступает от ГПП. В двух поселках мы имели промышленные предприятия: ДОК и рыбозавод.

Я выполнила ряд расчетов, необходимых для обеспечения жителей поселков качественной электроэнергией: расчет нагрузок электроприемников, площадей сечений проводов сети, заземления, токов короткого замыкания. Также я рассчитала мощность и подобрали необходимые трансформаторы на понижающие подстанции, выбрали коммутационную аппаратуру.

Я старалась при выборе аппаратуры, проводов воздушных линий и кабелей учитывать их технические и экономические характеристики.

Размещено на Allbest.ru

...