Проект підстанції

5. Термічною стійкістю ;

6. Вторинним навантаженням .

Трансформатори напруги вибираємо за:

1. Напругою уставки ;

2. Конструкцією і схемою з'єднання обмоток;

3. Класом точності;

4. Вторинним навантаженням .

Вибір трансформаторів струму та напруги на стороні ВН 110 кВ.

Вибираємо трансформатор струму ТФЗМ-110Б-ІУ1; 150-300/5 А, 0,5/10Р/10Р.

Таблиця 7.4

Розрахункові дані	Каталожні дані
Uуст = 110 кВ	Uном = 110 кВ
Іmax = 69,19 А	Іном = 200 А
іу = 12,93 кА	-
ВК = 1,4 кА2с	ВК = 62 3 = 108 кА2с

Визначаємо вторинне навантаження трансформатора струму на кожну фазу. Результати зводимо в табл. 7.5.

Таблиця 7.5

Прилад	Тип	Навантаження, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ватметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Всього:		1,5	0,5	1,5

Опір приладів:

Визначаємо опір з'єднувальних проводів

Визначаємо переріз проводів

де - для алюмінієвих жил;

м - згідно [8].

Отже, вибираємо контрольний кабель АКВРГ з перерізом проводу 4 мм².

Вибираємо трансформатор напруги на стороні 110 кВ, для цього визначаємо вторинне навантаженя трансформатора напруги. Результати зводимо в табл. 7.6.

Таблиця 7.6

Прилад	Тип	Sобм, ВА	Число обмоток	cos	sin	Кількість приладів	Загальна потуж-ність, Р
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2
Ватметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3
Вольтметр реєструючий	И-335	10	1	1	0	1	10
Всього:							18

Вторинне навантаження .

Вибираємо трансформатор напруги [7] типу

НКФ-110-8341

, клас точності 0,5.

Вибір трансформаторів струму та напруги на стороні НН 10 кВ.

Вибираємо трансформатор струму типу ТПЛК-10/1500, що комплектується з закритими РЗ типу КРУ/ТEL.

Таблиця 7.7

Розрахункові дані	Каталожні дані
Uуст = 10 кВ	Uном = 10 кВ
Іmax = 243,456 А	Іном = 1500 А
іу = 42,358 кА	-
ВК = 22,77 кА2с	ВК = 70,832 3 = 15050,6 кА2с

Опір приладів:

Визначаємо опір з'єднувальних проводів

Визначаємо переріз проводів

Отже, вибираємо контрольний кабель АКВРГ з перерізом проводу 4 мм².

Вторинне навантаження трансформатора напруги таке ж, як і на стороні 35 кВ, а саме . Вибираємо трансформатор напруги типу:

ЗНОЛ 06-10У3

7.4 Вибір струмоведучих частин

У ВРЗ 35 кВ і вище використовують гнучкі шини, виконані проводами АС.

Переріз гнучких шин і струмопроводів вибирається за тривалим допустимим струмом:

Перевіряємо за електродинамічною дією струму к.з. (на схльостування шин).

Так як збірні шини за економічною густиною струму не вибираються, то переріз приймається за допустимим струмом при максимальному навантаженні на шинах. Згідно ПУЕ [2], гнучкі шини на термічну дію не перевіряються.

Розрахунок на електродинамічну дію в більшості випадків не виконують. Згідно ПУЕ на електродинамічну дію струму к.з. при потужності к.з. більший 20 кА.

Також для гнучких шин 35 кВ і вище виконується перевірка на коронування:

де

m - коефіцієнт, що враховує шороховатість поверхні проводу, m=0,82;

- радіус проводу, см.

Напруженість електричного поля біля поверхні нерозщепленого проводу рівна:

де - лінійна напруга, кВ;

- середня геометрична відстань між фазами, см.

де - відстань між сусідніми фазами.

Вибір струмопроводів на стороні 110 кВ

Вибираємо провід АС-150/24 з І_доп = 450 А, що підходить до підстанції «Арена».

Перевірка на допустимий струм

І_max = 112,458 А < І_доп = 450 А

Згідно ПУЕ на електродинамічну дію струму к.з. при потужності к.з. більший 20 кА.

Перевірка на коронування

Напруженість електричного поля

Отже, провід АС-150/24 проходить за умови на коронування.

Вибір шин на стороні 10 кВ

Приймаємо однополосні шини 808, з І_доп = 1320 А.

Прийняте січення 640 мм².

І_max = 1244,2 А < І_доп = 1320 А

Перевірка шин на термічну стійкість

За кривою на рис. 3-46 [8] визначаємо .

Тоді

За кривою на рис. 3-46 [8] визначаємо

Визначаємо проліт l з виразу при умові, що частота власних коливань буде більшою 200 Гц.

При розміщенні шин наступним чином (табл.4.2 [8]):

тоді

Приймаємо розміщення шин горизонтально, проліт 1,5 м, віддаль між фазами 0,7 м.

Напруженість в матеріалі шин від взаємодії фаз

де

Таким чином шини стійкі.

7.5 Вибір трансформаторів власних потреб ПС «Арена»

Склад споживачів власних потреб підстанції залежить від її типу, потужності трансформаторів, наявності синхронних компенсаторів, типу електрообладнання. При постійному оперативному ситрумі додатковими споживачами власних потреб є зардний і підзарядний пристрої.

Найбільш відповідальними споживачами власних потреб (ВП) є оперативні кола, система зв'язку, телемеханіки, система охолодження трансформаторів, аварійне освітлення, система пожежогасіння.

Потужність споживачів ВП невелика, тому вони приєднуються до мережі 380/220 В, яка отримує живлення від понижувальних трансформаторів.

На всіх двотрансформаторних підстанціях 35-750 кВ встановлюються два трансформатори ВП. Для визначення потужності трансформатора власних потреб користуються формулою:

де - коефіцієнт попиту. Для ПС приймаємо рівним 0,7.

Склад споживачів власних потреб наводимо у табл. 7.8.

Таблиця 7.8

Споживач	Потужність навантаження
	Р, кВт	І, А
Освітлення ЗРЗ	1,42	2,1
Освітлення ВРЗ	8,1	12,3
Освітлення ОПУ	2,28	3,5
Освітлення ОПУ	27,0	41,0
Обігрів приводів вимикачів і ящиків: ВРЗ - 110 кВ	8,5	14,5
Завід пружних вимикачів	1,1	3,0
Вентиляція ОПУ	0,8	2,2
Регулювання напруги Т1, Т2 (РПН)	2,2	4,6
Апаратура зв'язку	5,0	7,6
Зварка ВРЗ	24,6	64,7
Організація оперативного випрямленого струму	3,0	4,6
Охолодження трансформатора	2,0	4,2
Живленя випростуючих пристроїв	33	50,2
Всього	119	214,5

Тому:

Вибираємо трансформатор типу ТМ 63/10, U_ном = 10/0,4 кВ.

7.6 Вибір акумуляторної батареї

Акумуляторна батарея є незалежним джерелом енергії і використовується для живлення споживачів власних потреб станцій і підстанцій. Основне їх призначення полягає в тому, щоб живити кола систем керування, автоматики, сигналізації, зв'язку, а також електропостачання особливо відповідальних робочих машин і мережі освітлення при порушенні нормального режиму роботи. Акумуляторні батареї вибирають за ємністю, рівнем напруги в аварійному режимі та схемою приєднання до шин.

Згідно норм технологічного проектування понижувальних підстанцій 35-750 кВ на ПС з постійним оперативним струмом рекомендується встановлювати одну акумуляторну батарею 220 В.

У відповідності з ПТЕ напруга на шинах установки постійного струму приймається на 5% вищою за номінальну, тобто 230 В.

Зважаючи на те, що на підстанції Південна встановлені вимикачі з пружинним приводом, які не потребують живлення постійним струмом приводів вимикачів, а основними споживачами постійного струму є кола релейного захисту, керування, зв'язку та телемеханіки загальною потужністю 6,2 кВт, вибираємо стаціонарний свинцевий акумулятор типу Vb VARTA.

Пристрій безперебійного живлення повинен забезпечувати споживачів постійною номінальною напругою 220 В з відхиленням 10%.

Батарея повинна на протязі 1 год забезпечувати постйний струм 200 А. Нам необхідно визначити кількість елементів та необхідну ємність батареї.

Вихідні дані:

U_кін = 220 В

U_max = 242 В

U_min = 197,6 В

I = 200 A

t = 1 год

За паралельної, резервного режиму експлуатації допускається максимальна напруга заряду .

Тому

Отже, необхідна кількість елементів складає 108 елементів. Однак, напруга при розряді не повинна бути нижчою, ніж U_min. Тому кінцева напруга на елемент складає:

В кінці розряду, тобто після 1 год, кінцева напруга не повинна бути не нижчою, ніж 1,83 В на елемент. Розрахунок необхідного типу батареї виконуємо з допомогою таблиці для .

В горизонтальному рядку знаходимо час розряду 1 год, в стовбці знаходимо значення струму, а з лівої сторони знаходимо тип батареї: Vb 2308.

Отже, для встановлення безперебійного живлення слід застосувати батарею: 108 елементів Varta Vb 2308 (400 Агод).

8. Організаційно-економічна частина

8.1 Планування основного виробництва

Розрахунок втрат потужності електроенергії

Вихідними даними для розрахунку втрат потужності в трансформаторах понижуючих підстанцій і лініях електропередач мережного району є технічні характеристики ЛЕП, трансформаторів, дані про перетоки потужності по лініях електропередач і максимальні навантаження понижуючих підстанцій. Використовуємо результати розрахунку максимального режиму (додаток Б.1).

Витрати електричної енергії визначаються для кожної лінії електропередачі і автотрансформаторів з врахуванням фактичного часу роботи обладнання на протязі року, що розрахований при складанні плану ремонтів основного обладнання

Р= Р_var+Р_constТ_роб =2,205 4219,131+0,1715600 = 10,26 МВт·год,

де Р_var, P_const - втрати активної потужності у елементах електричної мережі, що залежать і не залежать від навантаження, МВт; Т_роб - фактичний час роботи обладнання на протязі року, год; - час максимальних втрат, год.

Планування передачі електричної енергії. Складання електробалансу мережного району.

Планування виробничої програми і складання електробалансу району мереж включає в себе визначення корисного відпуску електроенергії споживачам з шин підстанції, що входить до складу району мережі

Е_від= Р_max ·Т_max = 11.5·8760 = 96,360 млн. кВт·год.,

де Р_max - максимальне навантаження підстанції, МВт; Т_max - кількість годин використання на рік максимального навантаження підстанції, год.

Далі визначається кількість електричної енергії, що надходить в мережу від системи та від станцій :

99,82 млн. кВт год,,

Складемо електробаланс даного району (табл.9.1).

Таблиця 8.1 Баланс електроенергії мережного району

Прихід	Витрати
Назва	тис. кВт·год.	% до підсумку	Назва	тис. кВт·год.	% до підсумку
Надходження електроенергії від станцій	-	-	Відпуск ел. ен. споживачам з шин ПС	96,36	97,1
			Втрати ел. ен. в ПЛ і трансформаторах	2,2	2,9
Отримання електроенергії від ен. с-ми.	96,36	100
			Відпущено в ен. систему	-	-
Всього	96,36	100	Всього	96,36	100

8.2 Планування праці і заробітної плати

Розрахунок чисельності персоналу підприємства електричних мереж проводиться на основі нормативів чисельності, що затверджені Міністерством енергетики та електрифікації України [30] розрахуємо чисельність персоналу підприємства ЕМ ( ПЕМ ).

Персонал електричних мереж включає:

чисельність персоналу по ремонту, оперативному обслуговуванню підстанцій 35 кВ та вище;

чисельність персоналу по ремонту, оперативному обслуговуванню РП;

чисельність персоналу по ремонту, оперативному і технічному обслуговуванню повітряних ліній електропередач;

чисельність персоналу енергоінспекції;

чисельність персоналу по ремонту, технічному обслуговуванню релейного захисту, автоматики та проведенню електровимірів;

чисельність персоналу по оперативно-диспетчерському управлінню;

чисельність персоналу по загальному керівництву.

Виходячи з нормативів чисельності, визначається розрахункова чисельність персоналу електричних мереж. Дані розрахунків зводимо в табл. 8.2.

Таблиця 8.2 Розрахунок чисельності персоналу ПЕМ

Найменування елементів мережі	Одиниці виміру	Кількість улаштувань	Нормативна чисельність	Розрахункова чисельність, осіб
1. Підстанції 1) Силові тр-ри 110 кВ 2) Приєднання з вимикачами 110 кВ 35 кВ 10 кВ	100 ул	8 14 10 18	42 37 29 19	3,36 5,18 2,90 3,42
2. Лінії електропередачі 110 кВ одноколові	100 км	77,2	2	1,54
3. Енергоінспекція				2
4. Пристрої РЗА	компл.			3
5.Оперативно-диспетчерське управління				4
6.Загальне керівництво				3
Всього				28,40

Електричні мережі розташовані в районі електромереж, який відноситься до III групи по оплаті праці.

Визначена сумарна чисельність персоналу ПЕМ коректується коефіцієнтом, що

враховує умови експлуатації електроустановок [30], і становить :

28,401,08 = 30,68

Приймаємо чисельність персоналу 31 чоловік.

Таблиця 8.3 Роботи ПЕМ

Найменування елементів мережі	Одиниці виміру	Кількість обладнання	Кількість умовних одиниць на одиницю виміру, людино/годин.
			За нормативом	Розрахункова
1. Підстанції Силові тр-ри 110 кВ 2. Приєднання з вимикачами 110 кВ 35 кВ 10 кВ	од	18 14 10 18	7,8 26 11 5,5	62,40 364,00 110,00 99,00
3. Лінії електропередачі 110 кВ одноколові	100 км	77,2	130	100,36
Всього				735,76

На основі вибраної організаційної структури і розрахованої нормативної чисельності робочих, КФС та службовців складемо штатний розпис (табл. 8.4).

Таблиця 8.4 Штатний розпис

№	Посада	Чисельність	Посадовий оклад грн.
1	Директор ПЕМ	1	7500
2	Головний інженер	1	7125
3	Начальник ОДС	1	6375
4	Начальник енергонагляду	1	6375
5	Юрист-консульт	0	5438
6	Бухгалтер	0	4875
7	Інженер групи діагностики	0	3750
8	Диспетчер	3	4688
9	Інспектор	1	3000
10	Інженер РЗА	2	3188
11	Інженер СПС	2	3188
12	Інженер СЛ	2	3188
13	Інженер охорони праці	1	3000
14	Хімік	1	2625
15	Майстер ремонтної бригади	2	2813
16	Майстер підстанції	2	2813
17	Електромонтер РЗА IV-VІ	2	2625
18	Електромонтер CЛ	2	2625
19	Електромонтер ІV	2	2325
20	Електромонтер V	3	2438
21	Монтер-водій	1	2438
22	Водій	0	2250
23	Прибиральниця	0	2106
24	Група охорони об'єктів	1	2106

Таблиця 8.5 Розрахунок фонду оплати праці

№ п/п	Посада	Посадовий оклад (міс. тарифна ставка), грн.	Доплата до тариф. ставки (п. о.), грн.	Надбавка до тариф. ставки (п. о.), грн.	Премія, грн.	Кількість осіб	Всього річний фонд оплати праці, тис. грн.
			За важкі і шкід-ливі умови праці	За стаж роботи.	За роботу в бага- то зм. режимі	Інші доплати	За високу проф. майстерність	За високе досяг-нення в праці	Інші
1	Директор ПЕМ	7500		1875		50		2438	7500	3750	1	194886,00
2	Головний інженер	7125		1782		50		2375	7125	3562,5	1	185895,00
3	Начальник ОДС	6375		1594		50		2618	6375	2550	1	164658,64
4	Начальник енергонагляду	6375		1594		50		2805	6375	2550	1	166899,00
5	Юрист-консульт	5438		1360		50		2039	5437,5	2175	0	0,00
6	Бухгалтер	4875		1219		50		1828	4875	1950	0	0,00
7	Інженер групи діагностики	3750	450	938		50		1172	3750	1500	0	0,00
8	Диспетчер	4688		1172	938	50		1875	4687,5	1875	3	395626,50
9	Інспектор	3000		750		50		938	3000	1200	1	74286,00
10	Інженер РЗА	3188		797		50		1031	3187,5	1275	2	158625,00
11	Інженер СПС	3188		797		50		1031	3187,5	1275	2	158625,00
12	Інженер СЛ	3188		797		50		1031	3187,5	1275	2	158625,00
13	Інженер охорони праці	3000		750		50		1125	3000	1200	1	76536,00
14	Хімік	2625	315	657		50		938	1312,5	1050	1	68950,50
15	Майстер ремонтної бригади	2813	338	704	563	50	450	1181	1406,3	1125	2	176158,50
16	Майстер підстанції	2813	338	704		50	450		1406,3	1125	2	134356,50
17	Електромонтер РЗА IV-VІ	2625	315	657		50	420		1312,5	918,75	2	122331,00
18	Електромонтер CЛ	2625	315	657		50	420		1312,5	918,75	2	122331,00
19	Електромонтер ІV	2325	279	582		50	372		1162,5	813,75	2	108495,00
20	Електромонтер V	2438	293	610		50	488		1218,8	853,13	3	174030,75
21	Монтер-водій	2438	293	610		50	488		1218,8	853,13	1	58010,25
22	Водій	2250		563		50			1125	787,5	0	0,00
23	Прибиральниця	2106		375		50			750	225	0	0,00
24	Група охорони об'єктів	2106		516		50			1031,3	309,38	1	36333,75
25	Всього										2735659,39

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доплати встановлені в таких розмірах: за роботу у важких і шкідливих умовах до 12%; за роботу в особливо важких і особливо шкідливих умовах 24% тарифної ставки; за роботу в багатозмінному режимі - 20% годинної тарифної ставки за кожну годину роботи у вечірню зміну і 40% - за кожну годину роботи у нічну зміну; за керівництво бригадою - 10-20%; за стаж роботи від 5% (понад 3 роки) до 25% (понад 25 років).

Надбавки: за високу професійну майстерність від 12% (ІІІ розряд), 16% (ІV розряд), 20% (V розряд), до 24% (VІ розряд); за класність водіям 10-25%; за високі досягнення в праці до 50 %; премія до 75 % тарифної ставки.

8.3 Планування витрат на технічне обслуговування електричних мереж

В ринкових умовах ціна товару визначається попитом та пропозицією. Але електричні мережі є природнім монополістом, тому держава повинна контролювати та стимулювати зростання цін на послуги електричних мереж.

Річні експлуатаційні витрати на технічне обслуговування електричних мереж включають в себе наступні економічні елементи

матеріальні витрати - В_м;

витрати на оплату праці - В_оп;

Єдиний соціальний внесок- В_ЄСВ;

амортизаційні відрахування - В_ам;

інші витрат - В_ін;

Розрахуємо амортизаційні витрати по балансовій вартості основних фондів і діючим нормам амортизації. Дані вносимо в табл. 8.6.

Балансову вартість розраховуємо з врахуванням залишкової вартості основних фондів:

де - залишкова вартість основних фондів;

- початкова вартість основних фондів;

- коефіцієнт амортизації;

Т - термін експлуатації.

Таблиця 8.6 Амортизаційні відрахування

Найменування елемента ЕМ	Балансова вартість основних фондів, тис. грн.	Норма амортизації, %	Річні амортизаційні відрахування, тис. грн.
ЛЕП	11631,40	5	581,57
Підстанції	47995,00	15	7199,25
Всього	59626,40		7780,82

Розрахуємо плановий кошторис витрат на технічне обслуговування ЕМ (табл. 8.7.)

Таблиця 8.7 Плановий кошторис витрат

№ п/п	Елементи витрат	Величина, тис. грн.	Структура витрат, %
1	Матеріальні витрати	855,09	6,58
2	Витрати на оплату праці	2735,66	21,05
3	Єдиний соціальний внесок	1015,20	7,81
4	Амортизаційні відрахування	7780,82	59,87
5	Інші витрати	609,83	4,69
6	Всього	12996,60	100

До матеріальних витрат відносять витрати на обслуговування виробничого процесу: придбання матеріалів, пального, проведення поточного ремонту, технічного огляду основних виробничих фондів та інше. Для ПС і ПЛ вони складають відповідно 1,2 % і 2,4 % від вартості основних фондів

В_м = 11631,40 0,024 + 47995,00 0,012 = 855,09 тис. грн.;

Відрахування на єдиний соціальний внесок :

В_ЄСВ = 0,38 Ф_ЗП = 0,38 2735,66 = 1039,55 тис. грн;

До складу інших витрат входять :

платежі страхування майна підприємства приймаємо в розмірі 0.3% для ЛЕП та 0.4% для ПС від балансної вартості основних фондів

В_СТ = 11631,40 0,003 + 47995,00 0,004 = 81,42 тис. грн.;

витрати на відрядження: становлять 1 % від фонду оплати праці

0,01 2735,66 = 27,36 тис. грн.;

оплата послуг зв'язку: становить - 8,00 тис. грн.;

витрати на оплату відсотків за короткотермінові банківські кредити

В_БК = ( · t · n · k) / 100 ,

де - місячна ставка короткотермінового банківського кредиту (18%);

t - термін кредитування, нормальний термін кредиту - 2 місяці;

n - кількість звернень за кредитом в рік приймаємо 2 рази;

k - розмір кредиту, нормальний розмір кредиту - 25% від щомісячних витрат на оплату праці:

В_БК =

комунальний податок:

В_кп = 0,112 Ф_сер Ч_ф ,

де Ф_сер - неоподаткований мінімум доходів громадян, Ч_ф - фактична чисельність працюючих на підприємстві:

В_кп = 0,1 12 0,017 31= 0,63 тис. грн.;

відрахування на будівництво, реконструкцію та управління автомобільних доріг загального користування, в фонд охорони праці, до Державного та галузевого інноваційних фондів та оплата послуг банків планується за встановленими законодавством нормами від обсягу реалізації електроенергії: приймаємо 1,5 тис. грн.

8.4 Планування прибутку підприємства

Заплануємо прибуток підприємства від реалізації послуг по обслуговуванню ЕМ та передачі по ним електроенергії (табл. 9.8.).

Чистий прибуток дорівнює:

П_Ч = 0,3 В ,

де 0,3 - базовий рівень рентабельності, В - сумарні річні експлуатаційні витрати .

Податок на прибуток, згідно чинного законодавства, становить 25 % від чистого прибутку.

Визначаємо площу землі, що використовується:

підстанції 110 кВ - 1,58 га;

ЛЕП 110 кВ - 0,17 га.

Податок на землю визначається вартістю орендованої площі 1,76 га по ціні 4,18 грн/га за 50 % землі, 11,85 грн/га за 40 % землі, 304,50 грн/га за 10% землі. Тоді це становитиме 0,07 тис. грн.,

Балансовий прибуток визначається сумою чистого прибутку, податок на прибуток, податку на землю, податку на транспортні засоби.

Виручка від реалізації послуг визначається сумою витрат на технічне обслуговування ЕМ та балансового прибутку.

Таблиця 8.8 Зведений прогноз прибутків і видатків

№	Показник	Одиниця виміру	Величина
1	Витрати на технічне обслуговування ЕМ	тис. грн.	12996,60
2	Чистий прибуток	тис. грн.	3898,98
3	Податок на прибуток	тис. грн.	974,75
4	Податок на землю	тис. грн.	0,07
5	Податок на транспортні засоби	тис. грн.	2,50
6	Балансовий прибуток	тис. грн.	4876,29
7	Виручка від реалізації послуг	тис. грн.	17872,90
8	Мережна складова тарифу	коп. /кВт·год	2,45

Мережна складова тарифу визначається як відношення виручки від реалізації послуг до величини реалізованої електроенергії.

Остаточні розрахунки оформляємо у вигляді зведених техніко-економічних показників (табл. 8.9.).

Таблиця 8.9 Зведені техніко-економічні показники

№	Показник	Одиниця виміру	Величина
1	Кількість електроенергії, що поступила в мережний район.	тис. кВт год.	96360
2	Відпуск електроенергії з шин ПС	тис. кВт год	96360
3	Технологічні втрати електроенергії на транспорт	тис. кВт год.	2,200
4	Те саме у відсотках річного відпуску електроенергії	%	2,9
5	Собівартість передачі електроенергії	коп. /кВт·год	1,746
6	Мережна складова тарифу	коп. /кВт·год	2,45
7	Середньомісячна заробітна плата одного працюючого	грн.	7353,92
8	Питомі капіталовкладення на 1 кВА встановленої трансформаторної потужності	грн. /кВА	238,54
9	Питомі капіталовкладення на 1 км ПЛ	тис. грн. /км	150,67

Порівнюючи отримані техніко-економічні показники із фактичними по діючим ПЕМ, робимо висновок, що вибраний оптимальний варіант розвитку ЕМ є прийнятним з точки зору господарської діяльності.

9. Охорона праці

Метою даного розділу є здійснення охоронних заходів і засобів, спрямованих на забезпечення безпеки праці, пожежо-, вибухо-, електробезпеки, попередження травматизму та професійних захворювань і отруєнь обслуговуючого персоналу на ПС 110/10 кВ «Арена».

ПС оснащена технікою, в основу якої закладені принципи охорони праці. Безпечні конструкції електричних машин, механізмів, апаратів і інших пристроїв повинні забезпечити здоров'я і безпечні умови праці для обслуговуючого персоналу, який стикається з цими електроустановками в процесі передачі і розподілу електроенергії. Але, оскільки в процесі роботи можливі пошкодження ізоляції електрообладнання, несправність електротехнічних захисних засобів, різних електротехнічних апаратів, приладів, пристроїв і блокувань, а також порушення технології робіт, можуть виникнути аварії і статись нещасні випадки з людьми. Крім того, порушення правил техніки безпеки і виробничих інструкцій обслуговуючим персоналом можуть бути причиною травм і професійних захворювань.

В справі охорони праці важливе значення має стан повітряного середовища виробничих приміщень, їх освітлення, вентиляція, наявність електромагнітних випромінювань, вібрації, шуму.

9.1 Промислова санітарія

Промислова санітарія - один з важливих засобів охорони праці, що забезпечує санітарно-гігієнічні умови праці, зберігає здоров'я працівників на виробництві .

Промислова санітарія на ПС полягає в забезпечені приміщень системами опалення, вентиляції, водопостачання, каналізації і освітлення відповідно до вимог і норм.

Системи опалення і вентиляції

При проектуванні опалення і вентиляції необхідно правильно врахувати всі фактори, які впливають в кінцевому рахунку на вибір і розміри будівельних і несучих конструкцій приміщень. Вимоги до опалення приміщень повинна випливати із нормальної робочої температури повітря при експлуатації, а також враховувати частковий нагрів приміщень від електричного обладнання.

Освітлення

Згідно вимог ДБНу ІІ норми освітленості приведені в табл. 9.1.

Після цифр і літер вказаний розряд та під розряд зорових робіт, позначення +1 та -1 вказують, що освітлення збільшено або зменшено на одну ступінь шкали освітлення, приведених в ДБН II.

Для відкритих розподільчих пристроїв 110/10кВ для освітлення використовують прожектори з лампами ДРЛ (ДРН), освітлювальні прибори з лампами ДКсТ. Для забезпечення необхідної якості освітлення використовують люмінесцентні лампи типу ЛДР-80.

Таблиця 9.1

Приміщення	Розряд та підрозряд робіт по ДБН ІІ	Мінімальна освітленість, Лк
		Комбіноване освітлення	Одне загальне освітлення
		заг.+ місцеве	від загаль-ного
Електроприміщення: 1) приміщення щитів з постійним перебуванням людей та наглядом за щитом з відстані більше 0.5м	IV г +1	_	_	250*
2) задня сторона щита	IV г -1	_	_	100
3) пульт управління, стіл диспетчера	IV г -1	_	_	100
Приміщення статичних конденсаторів	IV г -1	_	_	100
Приміщення акумуляторів	IV г -1	_	_	100
Склади закриті: Ємність хімічних та легкозаймистих рідин (кислот, лугів) Без розливу на складі	VIII в	_	_	30

*Освітлення в вертикальній площині на плані камери щита .

9.2 Електробезпека

Проектована підстанція у частині електробезпеки відповідає ГОСТу12.1.019-79, в якому встановлені загальні вимоги по попередженню небезпечної та шкідливої дії на обслуговуючий персонал електричного струму, електричної дуги та електромагнітного поля.

Ступінь небезпечної та шкідливої дії на персонал електричного струму й електромагнітних полів залежить від:

роду й величини напруги та струму;

частоти електричного струму;

тривалості дії електричного струму на організм людини.

Електробезпека в електроустановках забезпечується за рахунок:

конструкції електроустановки;

технічних способів і засобів захисту;

організаційних та технічних заходів.

9.3 Технічна безпека

Металеві та інші провідні частини електроустановок, які нормально не знаходяться під напругою, можуть опинитися короткочасно або тривало під напругою, внаслідок порушення ізоляції. Дотик людини до таких частин може привести до ураження її електричним струмом. Небезпека ураження людини електричним струмом може бути зумовлена також стіканням електричного струму з будь-якої частини електроустановки в землю і протіканням електричного струму в землі при пошкодженні ізоляції.

Одним із заходів захисту від ураження людини електричним струмом є захисне заземлення, тобто спеціальне з'єднання частин електроустановки, які в нормальних умовах не знаходяться під напругою із заземлюючим пристроєм.

Заземлюючий пристрій _ це сукупність конструктивно об'єднаних заземлювачів (одного або кількох металевих електродів, заглиблених на відповідну глибину в грунт) і заземлюючих провідників, що з'єднують заземлене електрообладнання з заземлювачами.

Заземлювач - це провідна частина (провідник) або сукупність з'єднаних між собою провідних частин (провідників), що перебуває в електричному контакті із землею безпосередньо або через проміжне струмопровідне середовище.

Заземлюючий провідник - це частини обладнання, що підлягають заземленню, приєднуються до заземлюючого пристрою за допомогою заземлюючих провідників.

Суть захисного заземлення, як заходу захисту від ураження електричним струмом, полягає в наступному:

з частини електроустановки, яка виявилася під напругою внаслідок порушення ізоляції, стікає в землю й іде по землі електричний струм. Значення напруг на цій частині електроустановки, відносно точок землі поза зоною розтікання, будуть залежати від значень струму замикання на землю і опору протікання струму (при наявності заземлюючого пристрою - від опору заземлення). Розподіл напруги у зоні розтікання залежать, крім того, від питомого опору землі, а також від кількості і розташування елементів заземлювача (вплив факторів тут не розглядається).

при замиканні на землю, небезпеку може являти напруга дотику U_д, різниця потенціалів між двома точками в системі заземлення, при одночасному торкані до них людини ( найчастіше між рукою і ногою).

небезпеку в зоні розтікання струму може являти і крокова напруга U_кр., різниця потенціалів між двома точками в системі заземлення, де можуть опинитися ноги людини (довжина кроку в середньому дорівнює 0.8 м) .

значення напруги дотику і крокової напруги, при інших незмінних умовах, будуть прямо пропорційними значенню струму замикання на землю.

зменшення опору заземлення, шляхом раціонального розміщення або збільшення кількості елементів заземлюючого пристрою, приводить до зниження напруг дотику і крокової. Найбільші допустимі значення напруги дотику і крокової залежить від ряду умов: тривалість дії електричного струму, його частоти, опору шляху струму через тіло людини, опору в місці дотику та деяких інших.

9.4 Конструктивне виконання та розрахунок заземлювальних пристроїв

На проектованій підстанції встановлено два трансформатори типу ТДН _ 10000/110. Загальна площа підстанції складає S_пс = 3950,2 м².

Допустима напруга дотику для часу t = 0.2 c. Для підстанції довжина горизонтальних смуг заземлення становить L_g = 1062,1 м; при а = 10 м, довжина вертикального заземлювача l_b = 5 м; t = 0,7 м.

Розрахункові опори верхнього та нижнього шарів землі (ґрунт - глина) згідно [1] становлять: с₁ = 60 Ом•м, с₂ = 30. Ом•м.

При відношенні с₁/ с₂ = 2 параметр М = 0,62 згідно [1].

Товщина верхнього шару землі становить h₁ = 2 м. Коефіцієнт дотику визначаємо за формулою:

,

де b - коефіцієнт, що визначається за опором тіла людини

,

опір тіла людини;

опір розтікання струму від ступні в землю.

b = = 0,57;

Кп = = 0,039.

Значення потенціалу на заземлювачі становить:

,

= 10226,27 В.

Отже, напруга на заземлювачі є в допустимих межах, тобто менша за 35 кВ.

Розрахунковий струм замикання на землю становить:

,

де - значення струму на шинах ВН підстанції при однофазному замиканні.

3,121 • 0,6 = -1,87 кА.

Допустимий опір заземлювального пристрою становить:

,

= 5,461 ОМ.

План заземлювального пристрою перетворюємо в квадратну розрахункову модель зі стороною:

v3950,2 = 58,63.

Визначаємо число комірок на стороні квадрату:

,

де - довжина горизонтальних смуг заземлення.

m = = 8,06,

приймаємо m = 10.

Довжина кола в розрахунковій моделі становить:

,

2 • v3950,2 • (10 + 1) = 1289,8 м.

Довжина сторін комірки рівна:

,

= 5,86.

Визначаємо число вертикальних заземлювачів:

,

= 11,726 штук.

Приймаємо .

Загальна довжина вертикальних заземлювачів становить:

,

20 • 5 = 100 м .

Відносна глибина рівна: 0,097,

0,097 = 0,362 м

Згідно [1] для с₁/ с₂ = 2 ; та визначаємо відношення с_е/ с₂.

Значення відносного еквівалентного питомого опору визначаємо за формулою:

с_е = 1,14 • с₂ ,

с_е = 1,14 • 30 = 34,2 Ом•м .

Визначаємо загальний опір заземлювача підстанції:

R_з = ,

= 0,24 Ом.

Напругу дотику визначаємо за формулою:

,

0,039 • 3121 • 0,24 = 17,28 В.

Здійснюємо перевірку:

0,24 Ом 5,461 Ом.

17,28 400 В.

Таким чином, значення опору заземлювального контуру підстанції і напруги дотику не перевищують допустимих величин. Діючий план заземлювального пристрою наведено на рис. 9.1.

Рисунок 9.1 - Фрагмент заземлювального пристрою ВРП

9.5 Розрахунок на конструктивне виконання пристроїв грозозахисту

Грозозахист включає комплекс заходів та пристроїв, призначених для забезпечення безпеки людей, будівель, споруд, обладнання та матеріалів від вибуху, пожежних руйнувань, які можливі при дії блискавки.

Блискавкозахист виконується з врахуванням норм і вимог керівного документа ДСТУ В.2.5.38-2008. Загальна площа підстанції складає S_пс = 3437,2 м² (72,547,41 м).

Заплановане розташування блискавковідводів на території підстанції наведено на рис. 9.2

Розраховуючи блискавкозахист приймаємо, що висота об'єкту на всій території підстанції становить 12 м.

Приймаємо висоту порталу рівною 12 м.

Оскільки висота порталу рівна 12 м, то висота захисту блискавковідводів повинна становити:

;12 + 1 = 13 м.

Так як , тоді розрахунок проводимо за формулами:

; 13 + = 23,36 м;

; 13 + = 19,77 м;

Вибираємо висоту блискавковідводу рівною 23 м.

Перераховуємо величину :

- за довжиною ; 23 + = 12,64 м;

- за шириною ; 23 - = 16,23 м;

Визначаємо активну висоту блискавковідводу:

23 - 12 = 11,0 м.

Знаходимо радіус взаємо екрануючої дії для блискавковідводів за кривими з (рис. 2.3) згідно [1]:

- за довжиною 3,96 м;

- за шириною 13,86 м.

Визначаємо радіус захисту:

11,0 • = 11,57 м.

Для того, щоб весь простір між блискавковідводами був захищений потрібно щоб виконувалася умова:

,

де D - велика діагональ чотирикутника з блискавковідводами в його вершинах.

D = v72,5² + 47,41² = 86,63 м

D = 86,63 < 6 • 23 = 138 м

Отже умова виконується.

Схема розташування окремо стоячих стрижневих блискавковідводів та зон їх захисту зображена на рис. 9.2.



Рисунок 9.2 - Розташування стрижневих блискавковідводів

9.6 Пожежна безпека

Важливим при проектуванні об'єктів електропостачання є прийняття мір по захисту електрообладнання кабелів та основних і допоміжних приміщень від пожежі та вибуху. В комплекс протипожежних заходів, на підстанціях та кабельних спорудах, входять: протипожежний водопровід, стаціонарні установки пожежегасіння, відвід масла від масляних вимикачів при аварії. Електротехнічні будівлі та споруди по ступені пожежної небезпеки прирівнюються до виробництв, категорію яких визначаємо з табл. 9.3. та повинні виконуватися з негорючих матеріалів; їх основні будівельні конструкції повинні мати границю вогнестійкості не нижче мінімального встановленого СНіПом, для відповідних конструкцій будівель та споруд I або II ступеня вогнестійкості.

Пожежна безпека електроустановок регламентується стандартом безпеки праці “Пожежна безпека ГОСТ 12.1.004-85”, правилами пожежної безпеки і інструкцією по забезпеченню пожежної безпеки ДСТУ В.2.5.38-2008.

Згідно ППБ 139-89, для генеруючих енергетичних устано...