Реле напряжения, подключаемое к обмотке II , будет при соответствующей настройке реагировать на повреждение изоляции первичной сети и приводить в действие сигнальные устройства (звонок, табло).

Персонал электроустановки может проконтролировать напряжение небаланса (вольтметром V2) и установить поврежденную фазу (вольтметром V1 и переключателем SN). Напряжение в поврежденной фазе будет наименьшим.

Защитное зануление.

Зануление на подстанции «Костанайская» применяется в установках 220 и 380 В, работающих с глухозаземленной нейтралью. При коротком замыкании происходит отключение поврежденного оборудования автоматами и предохранителями. Схема зануления приведена на рисунке 33.



Рисунок 33. Схема зануления: НЗП - нулевой защитный проводник; rо - заземление нейтрали; rп - повторное заземление

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали трансформаторов, с учетом естественных и повторных заземлителей нулевого провода принимаем 4 и 8 Ом соответственно при междуфазных напряжениях 380 и 220 В, трехфазного источника питания и 220 и 127 В однофазного источника питания (ГОСТ 12.1.030?81). При удельном электрическом сопротивлении “земли” с выше 100 Ом•м допускается увеличение приведенной нормы сопротивления в с/100 раз.

Ток плавкой вставки предохранителя определяется из условия:

. (10.1)

Молниезащита подстанции.

Молния ? это электрический разряд в атмосфере между заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Защита от прямых ударов молнии обеспечивается молниеотводами. На данной подстанции будем использовать стержневые молниеотводы, которые состоят из четырех конструктивных элементов: молниеприемника 1, несущей конструкции 2, токоотвода 3 и заземлителя 4 (рисунок 34).

Рисунок 34. Конструкция стержневого молниеотвода

Молниеприемник непосредственно воспринимает прямой удар молнии, поэтому он должен надежно противостоять механическим и тепловым воздействиям тока и высокотемпературного канала молнии. Падение молниеотвода на токоведущие элементы электроустановки может вызвать тяжелую аварию, поэтому несущая конструкция молниеотвода имеет высокую механическую прочность, которая исключает подобные случаи при эксплуатации оборудования.

Для данного района характерное количество грозовых часов в году 40…60, поэтому по требованиям ПУЭ установлено четыре молниеотвода (рисунок 35). Они установлены на порталах и осветительных вышках подстанции.



4 ? стержневой молниеотвод; 2 ? зона защиты молниеотвода;

3 ? сечение зоны защиты на высоте hx от земли.

Рисунок 35 ? Молниезащита подстанции

Металлоконструкции порталов используются в качестве токоотводов. Молниеотводы устанавливаются таким образом, чтобы при минимальном числе молниеотводов обеспечить защиту ОРУ от прямых ударов молнии.

Необходимое условие защищенности всей площади ОРУ /14/:

, (10.5)

где - диагональ прямоугольника в вершинах которого расположены молниеотводы, м.

р ? коэффициент для разных высот молниеотвода, р = 1, при h ? 30м; р = , при h > 30м;

м - высота защищаемого объекта;

- высота молниеотвода.

Диагональ прямоугольника в вершинах которого расположены молниеотводы можно найти как:

, (10.6)

где а = 54, b =72 м - соответственно длина и ширина площади, занимаемой распределительным устройством.

м.

Все объекты будут защищены, если активная высота молниеотвода /14/:

м,

Высота молниеотвода равна /14/:

, (10.7)

где м - высота защищаемого объекта;

м.

Тогда:

; (10.8)

м.

Зона защиты молниеотвода /14/:

; (10.9)



м.

Проверим условие защищенности всей площади ОРУ:

;

- условие выполняется.

Рисунок 36. Зона молниезащиты на высоте

Следовательно для ОРУ используем для защиты от прямых ударов молний четыре молниеотвода, два их которых расположены на линейных порталах, а два совмещены с прожекторными мачтами.

Кроме установленных молниеотводов установим еще один для защиты силового трансформатора на прожекторе, расположенном недалеко от него, так как трансформатор не входит в зону их действия.

Молниезащита ЗРУ 6 кВ выполнена в виде молниеприемной сетки, которая выполнена из стальной проволоки диаметром 6 мм и уложена на кровлю сверху. Шаг ячеек сетки 6х6 м. Узлы сетки соединены сваркой. Выступающие над крышей металлические элементы присоединены к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы -- оборудованы дополнительными молниеприемниками, также присоединенными к молниеприемной сетке /14/.

Молниезащита подстанции.

Заземляющее устройство является составной частью электроустановки и предназначено для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановки и за ее пределами, для отвода в землю импульсов токов с молниеотводов, для создания цепи при работе защиты от замыканий на землю и для стабилизации напряжения фаз электрической сети относительно земли.

В целях выравнивания потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, осуществлена прокладка продольных и поперечных горизонтальных заземлителей соединенных между собой в заземляющую сетку. Расстояние между продольными и поперечными заземлителями не превышает 30м /1/.

Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на землю не превышает 6 кВ /1/. Для вертикальных электродов применяется прутковая сталь круглого сечения 10…12мм и длиной до 10м. Для горизонтальных электродов используется сталь круглого сечения диаметром не менее 6мм.

Размещение заземляющего устройства на подстанции приведено на рисунке 37.



Рисунок 37. План а) и разрез б) заземляющего устройства ОРУ

1? ограждение подстанции; 2 ? площадь, занятая оборудованием; 3 ? заземляющий контур; l ? длина вертикальных заземлителей; t ? глубина заложения заземлителей; h1 ? толщина верхнего слоя грунта.

Рассчитаем заземляющее устройство для ОРУ площадью Sору = 4000м2. Удельное сопротивление верхнего слоя грунта с1 = 500Ом/м (с учетом промерзания), при h1 = 2м; удельное сопротивление нижнего слоя грунта с2 = 100Ом/м. Глубина заложения t = 0,7м; длина вертикального заземлителя lз = 5м; расстояние между вертикальными заземлителями а = 10м.

Определим длительность воздействия электрического тока:

(10.10)

с.

При фв = 0,2 с наибольшее допустимое напряжение прикосновения Uпр = 400В /2/.

Коэффициент прикосновения найдем по формуле:



(10.11)

где S ? площадь заземляющего устройства, м2;

Lг ? длина горизонтальных заземлителей, м;

а ? расстояние между вертикальными заземлителями, м;

М ? коэффициент, зависящий от соотношения с1/с2;

в ? коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч, и сопротивлению растекания тока от ступней Rc.

(10.12)

В расчетах принимают Rч = 1000Ом, Rc = 1,5•с1 = 1,5?500 = 750Ом /2/.

При значении с1/с2 = 5 получим М = 0,75 /2/.

При среднем расстоянии между горизонтальными заземлителями 10м их дина составит Lг = 520м.

Потенциал на земле равен:

< 10кВ (в пределах допустимого).

Сопротивление заземляющего устройства:



, (10.13)

где Iз ? ток, стекающий с заземлителя заземляющего устройства при однофазном коротком замыкании.

Iз = 6,22 кА ( расчет к.з. в программе Токо).

Ом.

Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную модель со стороной:

м.

Число ячеек по стороне квадрата:

; (10.14)

.

Примем m = 5.

Длина полос в расчетной модели:

(10.15)

м.

Определим число вертикальных заземлителей по периметру контура при а/lв=2:

, (10.16)



.

Примем 18 вертикальных заземлителей.

Общая длина вертикальных заземлителей:

(10.17)

м.

Относительная глубина:

> 0,1, тогда

(10.18)

По таблице /2/ при с1/с2 = 5, а/lв = 2;

.

определяем сэ/с2 = 1,45, тогда сэ = 1,45•90 = 130,5Ом•м.

Общее сопротивление сложного заземлителя:

(10.19)

Ом.

Полученное значение общего сопротивления заземлителя больше допустимого (Rз.доп = 0,32Ом).

Напряжение прикосновения:

U = kп•Iз•Rз (10.20)

U = 0,25•6,22•1,2 = 1,8 кВ (> 400В).

Для снижения Uпр применим подсыпку гравия слоем гравия толщиной 0,2м в рабочих местах. Удельное сопротивление верхнего слоя (гравия) в этом случае будет св,с = 3000Ом•м, тогда:

;

;

U = 0,06•6,22•0,82 = 307В (< 400В).

Что в пределах допустимого значения.

6. Экономическая часть. Расчет временных параметров СГ

Составление индивидуального перечня работ и построение СГ

Построим сетевой график и заполним таблицу 36.

Рисунок 39. Сетевой график



Таблица 36

Перечень, параметры и вероятностные характеристики работ СГ

Код	Наименование работы	Продолжительность, дн	Исполнители, чел	Ср.квадр. отклонение	Дисперсия
		мин.	макс.	ожид.	руков.	инж.	лаб.
0,1	Получение задания на дипломное проектирование	1	2	2	1	1	0	0,2	0,04
1,2	Подбор литературы	4	7	5	1	1	2	0,6	0,36
1,3	Подбор технической документации	3	5	4	1	0	3	0,4	0,16
1,4	Поиск подобных подстанций, которые уже построены или спроектированы	6	9	7	1	0	3	0,6	0,36
2,4	Анализ литературы	4	7	5	1	1	2	0,6	0,36
3,4	Анализ технической документации	4	7	5	1	1	1	0,6	0,36
4,5	Анализ существующей схемы подстанции и установленного оборудования	2	5	3	1	1	1	0,6	0,36
5,8	Выбор числа и мощности трансформаторов	3	5	4	1	1	1	0,4	0,16
8,10	Выбор схемы электрических соединений на стороне ВН, СН и НН	2	5	3	1	1	2	0,6	0,36
4,6	Расчет токов нагрузки в нормальном и утяжеленном режимах	3	5	4	1	1	1	0,4	0,16
6,7	Расчет токов КЗ	2	5	3	1	1	2	0,6	0,36
7,9	Выбор коммутационной аппаратуры и токоведущих частей	1	2	2	1	1	2	0,2	0,04
9,10	Выбор трансформаторов тока и напряжения, измерительных приборов, приборов контроля и учета электроэнергии	2	5	3	1	1	1	0,6	0,36
10,11	Выбор источника оперативного тока	6	9	7	1	2	1	0,6	0,36
11,13	Анализ имеющихся средств РЗиА, систем управления, сигнализации и учета электроэнергии	3	5	4	1	0	3	0,4	0,16
10,12	Выбор структурных схем АСУ ТП, средств управления и сигнализации	6	9	7	1	2	1	0,6	0,36
12,13	Экономическая часть	2	5	3	1	2	1	0,6	0,36
13,14	Безопасность жизнедеятельности	4	7	5	1	0	2	0,6	0,36
14,15	Оформление пояснительной записки и графической части	5	8	6	1	1	1	0,6	0,36

Ожидаемая продолжительность работы в СГ рассчитывается по принятой двухоценочной методике, исходя из минимальной мин. и максимальной макс. оценок продолжительности, задаваемых ответственным исполнителем каждой работы. При этом предполагается, что минимальная оценка соответствует наиболее благоприятным условиям работы, а максимальная - наиболее неблагоприятным. Ожидаемая продолжительность каждой работы определяется по формуле:

(11.1)

Среднеквадратическое отклонение продолжительности в двухоценочной методике рассчитывается по формуле:

. (11.2)

Дисперсия определяется по формуле:

. (11.3)

Расчёт параметров событий сетевого графика

Ранний срок свершения исходного (нулевого) события СГ принимается равным нулю. Ранний срок свершения данного промежуточного события рассчитывается путём сравнения сумм, состоящих из раннего срока свершения события, непосредственно предшествующего данному и длительности работы. Так как данное событие не может свершиться, пока не закончится последняя из непосредственно предшествующих ему работ, очевидно, что в качестве раннего срока свершения события принимается максимальная из сравниваемых сумм.

Рассчитанный таким способом ранний срок свержения завершающего события всего СГ принимается в качестве его же позднего срока свершения. Это означает, что завершающее событие СГ никаким резервом времени не располагает.

Поздний срок свершения данного промежуточного события определяется при просмотре СГ в обратном направлении. Для этого сопоставляются разности между поздним сроком свершения события, непосредственно следующего заданным, и продолжительности работы, соединяющей соответствующее событие с данным. Так как ни одна из непосредственно следующих за данным событием работ не может начаться, пока не свершится само данное событие, очевидно, его поздний срок свершения равен минимуму из подсчитанных разностей.

Правильность расчета поздних сроков свершения событий СГ подтверждается получением нулевого позднего срока свершения исходного события.

Резерв времени образуется у тех событий, для которых поздний срок свершенная больше раннего, и он равен их разности. Если же эти сроки равны, событие резервом времени не располагает и, следовательно, лежит на критическом пути.

Таблица 37

Параметры событий сетевого графика

Номер события	Сроки свершения	Резерв времени
	ранний	поздний
0	0	0	0
1	2	2	0
2	7	7	0
3	6	7	1
4	12	12	0
5	15	17	2
6	16	16	0
7	19	19	0
8	19	21	2
9	21	21	0
10	24	24	0
11	31	31	0
12	31	32	1
13	35	35	0
14	40	40	0
15	46	46	0

Расчёт параметров работ сетевого графика

Ранний срок начала работы совпадает с ранним сроком свершения её начального события.

Поздний срок начала работы можно получить, если из позднего срока свершения её конечного события вычесть её ожидаемую продолжительность.

Ранний срок окончания работы образуется прибавлением её продолжительности к раннему сроку свершения её начального события.

Поздний срок окончания работы совпадает с поздним сроком свершения её конечного события.

Для всех работ критического пути, как не имеющих резервов времени, ранний срок начала совпадает с поздним сроком начала, а ранний срок окончания с поздним сроком окончания.

Работы, не лежащие на критическом пути, обладают резервами времени.

Полный резерв времени работы образуется вычитанием из позднего срока свершения её конечного события раннего срока свершения её начального события и её ожидаемой продолжительности.

Частный резерв времени первого рода равен разности поздних сроков свершения её конечного и начального событий за вычетом её ожидаемой продолжительности.

Частный резерв времени второго рода равен разности ранних сроков свершения ее конечного и начального событий за вычетом её ожидаемой продолжительности.

Свободный (независимый) резерв времени работы образуется вычитанием из раннего срока свершения её конечного события позднего срока свершения её начального события и её ожидаемой продолжительности. Свободный резерв времени может быть отрицательным.

Таблица 38

Параметры работ сетевого графика в днях

Код работы	Ожидаемая продолжительность	Сроки начала	Сроки окончания	Резервы времени	Коэффициент напряженности
		ранний	поздний	ранний	поздний	полный	Частный первого рода	Частный второго рода	свободный
0,1	2	0	0	2	2	0	0	0	0	1
1,2	5	2	2	7	7	0	0	0	0	1
1,3	4	2	3	6	7	1	1	0	0	0,9
1,4	7	2	5	9	12	3	3	3	3	0,7
2,4	5	7	7	12	12	0	0	0	0	1
3,4	5	6	7	12	12	1	0	1	0	0,9
4,5	3	12	14	17	17	2	2	0	0	0,83
4,8	8	12	13	20	21	1	1	1	1	0,83
8,10	3	19	21	22	24	2	0	2	0	0,83
4,6	4	12	12	16	16	0	0	0	0	1
6,7	3	16	16	19	19	0	0	0	0	1
7,9	2	19	19	21	21	0	0	0	0	1
9,10	3	21	21	24	24	0	0	0	0	1
10,11	7	24	24	31	31	0	0	0	0	1
11,13	4	31	31	35	35	0	0	0	0	1
10,12	7	24	25	32	32	1	1	0	0	0,91
12,13	3	31	32	34	35	1	0	1	0	0,91
13,14	5	25	35	40	40	0	0	0	0	1
14,15	6	40	40	46	46	0	0	0	0	1

Правильность расчётов резервов времени работы можно проверить последующим соотношениям:

1) сумма полного и свободного резерва работы равна сумме двух частных её резервов;

2) поздний и ранний сроки начала работы, а также поздний и ранний сроки её окончания всегда отличаются на величину её полного резерва.

Для работ, лежащих на критическом пути, никаких резервов времени нет и, следовательно, коэффициент напряженности таких работ равен единице. Для остальных работ подсчитывается как отношение суммы продолжительностей отрезков максимального пути, проходящего через данную работу, не совпадающих с критическим путём к сумме продолжительностей отрезков критического пути, не совпадающих с максимальным путём, проходящим через эту работу.

Расчет стоимостных параметров СГ

Для ИНЖ коэффициент перерасчёта =1, для научных сотрудников он будет 1,5, а для лаборантов - 0,5 согласно таблице 39.

Таблица 39

Должностные оклады персонала НИИ и КБ.

Категория персонала	Месячный должностной оклад, тг./мес.
Научные сотрудники	75000
Инженеры	50000
Лаборанты	25000

Сметную стоимость работы можно упрощённо подсчитать, зная её приведённую трудоёмкость в ИНЖ-днях и среднюю стоимость одного ИНЖ-дня,. Последняя складывается из затрат, представленных в укрупнённом виде в таблицах 5 и 6.

Среднедневная заработная плата одного инженера рассчитывается, делением среднемесячной заработной платы одного инженера (основной и дополнительной) на среднее число рабочих дней в месяце, установленное в законодательном порядке.

Таблица 40

Средне-дневная зарплата инженера

Наименование	Соотношение затрат	В денежном эквиваленте, тенге
Основная з/п, Зосн	Прямой расчёт	50000
Дополнительная з/п, Здоп	(0,1…0,12)Зосн	5000
Единый социальный налог	0,26(Зосн + Здоп)	15000
Фонд травматизма	0,002(Зосн + Здоп)	2000
В год	864000
В месяц	72000

Таблица 41

Средне-дневные прочие затраты

Наименование	Соотношение затрат	В денежном эквиватенте, тенге
Стоимость материалов, покупных изделий и полуфабрикатов, См	(0,15…0,75)Зосн= = 0,45Зосн	4500
Накладные расходы, Нр	(0,45…0,85)Зосн= = 0,65Зосн	30500
Командировочные расходы, Кр	(0,15…0,2)Зосн = =0,15Зосн	7500
Контрагентские услуги сторонних организаций, Ку	(0,2…0,5)Зосн = =0,35Зосн	15500
Стоимость оборудования и приборов, Со	(0,4…0,6)Зосн = =0,5Зосн	25000
В год	000
В месяц	954,55



Таблица 42

Трудоемкость и сметная стоимость работ СГ

Код работы	Ожидаемая продолжительность, дн	Категория персонала	Приведенная численность, инж	Приведенная трудоемкость, инж-дн	Средне-дневная з/п инж, руб/дн	Средне-дневные прочие затраты, руб/дн	Стоимость одного инж-дня, руб/дн	Сметная стоимость, руб
		НС	ИНЖ	Лаб
0,1	2	1	1	0	20,5	5	631	954,55	1585,55	7927,75
1,2	5	1	1	2	30,5	17,5				27747,13
1,3	4	1	0	3	3	12				19026,6
1,4	7	1	0	3	3	21				33296,55
2,4	5	1	1	2	30,5	17,5				27747,13
3,4	5	1	1	1	3	15				23783,25
4,5	3	1	1	1	3	9				14269,95
4,8	8	1	1	1	3	24				38053,2
8,10	3	1	1	2	30,5	10,5				16648,28
4,6	4	1	1	1	3	12				19026,6
6,7	3	1	1	2	30,5	10,5				16648,28
7,9	2	1	1	2	30,5	7				11098,85
9,10	3	1	1	1	3	9				14269,95
10,11	7	1	2	1	4	28				44395,4
11,13	4	1	0	3	3	12				19026,6
10,12	7	1	2	1	4	28				44395,4
12,13	3	1	2	1	4	12				19026,6
13,14	5	1	0	2	2,5	12,5				19819,38
14,15	6	1	1	1	3	18				28539,9
Итого	444746,8

7. Экология. Охрана окружающей среды

Все стороны деятельности человечества, и в том числе природоохранная деятельность, неразрывно связаны с производством и потреблением энергии, прежде всего электрической. Однако резкий рост темпов развития энергетики, без которого пока что немыслим научно-технический прогресс, ставит две важнейшие проблемы, от успешного решения которых во многом зависит будущее человечества.

Во-первых, это проблема обеспеченности энергетическими ресурсами, во-вторых, проблема влияния энергетики на состояние окружающей среды.

Энергетика является одной из самых загрязняющих отраслей народного хозяйства. При неразумном подходе происходит нарушение нормального функционирования всех компонентов биосферы (воздуха, почвы, воды, животного и растительного мира), а в исключительных случаях, подобных Чернобылю, под угрозой оказывается и сама жизнь. Поэтому главным должен стать подход с экологических позиций, учитывающий интересы не только настоящего, но и будущего.

Воздействия современных предприятий, в частности энергетических на природную среду, как правило, носит комплексный характер, поскольку в технологических процессах современных производств находят применение физико-механические, физико-химические и химико-биологические процессы. Выявление и определение их качественных и количественных характеристик позволяет характеризовать функционирование природно-промышленных систем и по экологическим показателям, воздействующим на природную среду. Воздействия могут протекать в открытой и скрытой формах. Так. для открытых форм воздействий характерны выбросы (в атмосферу), сбросы (в гидросферу и литосферу) а для закрытых - поля электромагнитных и ионизирующих излучений, микроконцентрации вредных веществ, как то бенз(а)пирен, диоксины и др., находящиеся в выбросах производств в окружающую среду.

Воздействия производства на природную среду проявляются в природных компонентах в виде нарушений или загрязнения. Особо следует подчеркнуть тот факт, что человек в процессе техногенеза сам оказался объектом, который в первую очередь испытывает на себе последствия антропогенной негативной деятельности, проявляющейся в нарушениях и загрязнениях природной среды.

Определить воздействия объектов энергетики на природную среду и нооценозы можно по выбросам вредных веществ в атмосферу, сбросам в гидросферу, загрязнению и нарушениям в литосфере, а также шумовому, электромагнитному и ионизирующему излучению и др. показателям. При этом необходимы точные сведения по каждому источнику выработки энергии, например, по количеству отработавшего топлива атомных электростанций, о технологиях захоронения радиоактивных отходов и их контроле, о количествах токсичных тяжелых металлов, выбрасываемых в атмосферу при сжигании многих видов угля и мазута, оксидах серы и азота, диоксинах, бенз(а)пирене, токсичных показателях продукции безотходных производств и др. Говоря об альтернативных источниках энергии, необходимо четко анализировать и альтернативные виды отходов и их токсичность, а также ущербы, наносимые ими природной среде, обществу и средствам труда.

Взаимодействие энергетического предприятия с окружающей средой происходит на всех стадиях добычи и использования топлива, преобразования и передачи энергии.

Одним из факторов воздействия угольных ТЭС на окружающую среду являются выбросы систем складирования топлива, его транспортировки, пылеприготовления и золоудаления. При транспортировке и складировании возможно не только пылевое загрязнение, но и выделение продуктов окисления топлива. По-разному (в зависимости от принятой системы золошлакоудаления) воздействует на окружающую среду удаление шлака и золы.

Распространение перечисленных выбросов в атмосферу зависит от рельефа местности, скорости ветра, перегрева их по отношению к температуре окружающей среды, высоты облачности, фазового состояния осадков и их интенсивности. Так, крупные градирни в системе охлаждения конденсаторов ТЭС существенно увлажняют микроклимат в районе станции, способствуют образованию низкой облачности, туманов, снижению солнечной освещенности, вызывают моросящие дожди, а в зимнее время - иней и гололед. Взаимодействие выбросов с туманом приводит к образованию устойчивого сильно загрязненного мелкодисперсного облака - смога, наиболее плотного у поверхности земли. Одним из видов воздействия ТЭС на атмосферу является все возрастающее потребление воздуха, необходимое для сжигания топлива.

Основными факторами воздействия ТЭС на гидросферу являются выбросы теплоты, следствиями которых могут быть: постоянное локальное повышение температуры в водоеме; временное повышение температуры; изменение условий ледостава, зимнего гидрологического режима; изменение условий паводков; изменение распределения осадков, испарений, туманов. Наряду с нарушением климата тепловые выбросы приводят к зарастанию водоемов водорослями, нарушению кислородного баланса, что создает угрозу для жизни обитателей рек и озер.

Основными факторами воздействия ТЭС на литосферу являются осаждение на ее поверхности твердых частиц и жидких растворов продуктов выбросов в атмосферу, потребление ресурсов литосферы в том числе вырубка лесов, добыча топлива, изъятие из сельскохозяйственного оборота пахотных земель и лугов под строительство ТЭС и для устройства золоотвалов. Следствием этих преобразований является изменение ландшафта.

Гидроэлектростанции (ГЭС) также оказывают существенное влияние на природную среду, которое проявляется как в период строительства, так и при эксплуатации. Сооружение водохранилищ перед плотиной ГЭС приводит к затоплению значительной прилегающей территории (лесных и сельскохозяйственных земель, жилых поселков, месторождений полезных ископаемых) и влияет на рельеф побережья в районе сооружения ГЭС, особенно при ее строительстве на равнинных реках. Изменение гидрологического режима и затопление территорий вызывает изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс. При интенсивном испарении влаги с поверхности водохранилищ возможны локальные изменения климата: повышение влажности воздуха, образование туманов, усиление ветров и т. п.

Специфичны изменения термического режима водных масс водохранилищ и воды, поступающей в нижний бьеф. Так, при глубинном заборе воды в нижний бьеф будет поступать холодная вода, Которая может угнетать там теплолюбивые растения и микроорганизмы, служащие питательной средой для подводного животного мира, что может привести к изменению видового состава ихтиофауны.

Сооружение ГЭС существенно влияет на ледовый режим водных масс: на сроки ледостава, толщину ледяного покрова и т. п.

При сооружении крупных водохранилищ ГЭС создаются условия для развития сейсмической активности, что обусловлено возникновением дополнительной нагрузки на земную кору и интенсификацией тектонических процессов.

Основной особенностью атомной станции является наличие ядерного реактора, в котором обеспечиваются поддержание регулируемой цепной реакции деления ядер атомов урана, тория и плутония и преобразование энергии, освобождающейся при этой реакции, в теплоту.

При нормальной эксплуатации АЭС дают значительно меньше вредных выбросов в атмосферу, чем ТЭС, работающие на органическом топливе. Так, работа АЭС не влияет на содержание кислорода и углекислого газа в атмосфере, не меняет ее химического состояния. Основными факторами загрязнения окружающей среды здесь выступают радиационные показатели. Радиоактивность контура ядерного реактора обусловлена активацией продуктов коррозии и проникновением продуктов деления в теплоноситель, а также наличием трития. Наведенной активности подвергаются практически все вещества, взаимодействующие с радиоактивными излучениями. Прямой выход радиоактивных отходов ядерных реакций в окружающую среду предотвращается многоступенчатой системой радиационной защиты.

Воздействие воздушных линий электропередач (ВЛ) на окружающую среду связано с отчуждением земли, сокращением сельскохозяйственных, лесных и охотничьих угодий (табл. 4.1). ВЛ нарушают целостность полей и кормовых угодий, способствуют росту сорняков, создают помехи для обработки полей с воздуха, применения агротехники, орошения. Особенно большой ущерб наносится лесным угодьям, поскольку просеки под трассами линий полностью выводятся из хозяйственного оборота, увеличивается лесоповал (вдоль трасс линий). Периодические (1 раз в 5 лет) расчистки трасс линий механическим путем и с помощью гербицидов выводят из процесса воспроизводства кислорода в атмосферу Земли тысячи гектаров лесных угодий.

Таблица 4.1

Характеристика воздушных линий электропередач

1 Показатель	Напряжение, кВ
	220	330	500	750	1150
Протяженность ВЛ, тыс. км.	116,4	29,4	38,1	0,2	1,3
Расстояние между крайними проводами, м	14	18,5	3,5	40	47
Ширина просеки, м	54	58,5	63,5	80	87
Отчуждение земли в лесных массивах, тыс. га. *	300	84	120	25	6

* При условии, что половина трассы ВЛ проходит в лесном массиве.

Электрические поля под линиями вызывают накопление зарядов и повышение потенциала по отношению к земле на изолированных от земли телах, в том числе на теле человека, в обуви, на теле копытных животных, на корпусах механизмов на резиновом ходу. Повышенный потенциал на теле человека и животных приводит к возникновению разрядов с тела на траву или ветви кустарников. Из-за малости токов такие разряды не опасны для организмов, однако они вызывают неприятные ощущения и могут стать причинами травмы вторичного характера вследствие потери внимания, нескоординированных, непроизвольных движений, испуга и т. п.

Система мер по снижению ущерба от ВЛ состоит из двух групп мероприятий.

1. Совершенствование конструкций воздушных линий электропередач с целью уменьшения площади, отчуждаемой под трассы линий, увеличения их пропускной способности и ограничения напряженности электрического поля под проводами линий.

Для реализации этих задач могут быть использованы следующие технические решения: уменьшение межфазных расстояний за счет проведения мероприятий по снижению расчетной кратности перенапряжения; применение тросов биозащиты; переход от традиционных к компактным линиям электропередач повышенной пропускной способности и сниженного экологического влияния; применение комбинированных электропередач, выполненных как многоцепнные электропередачи по типу «цепь под цепью» при условии сдвига векторов напряжения верхней и нижней цепей относительно друг друга; использование растительных массивов для обеспечения экологической безопасности линий.

3. Рациональное использование трасс линий электропередач: рекультивация и окультуривание земель, отведенных под трассу, с целью вовлечения их в сельскохозяйственный оборот, передача пользователям под покосы, для разведения овощных культур, под парниковое хозяйство; передача земель пользователям для созданий плантаций новогодних елок, выращивания технических и плодово-ягодных культур, а также кустарников, ветки которых систематически подрезаются и используются как корм для скота; передача земли для строительства ферм по разведению кур, уток, кроликов, нутрий и т. п.; передача земли под садовое строительство с соблюдением правил по сооружению жилых построек вблизи трасс ВЛ.

Акустический шум, влияющий на экологическую обстановку на трассе воздушных линий электропередач сверхвысокого напряжения (ВЛ СВН), является проявлением звукового эффекта интенсивной короны, особенно при дожде.

Вредное воздействие магнитного поля проявляется только при его допустимой напряженности при нахождении в 1,0-1,5 м от проводов фазы линий, т. е. опасно только при работах под напряжением.

Для персонала линий и подстанций СВН приняты следующие нормативы:

Допустимая напряженность 5 10 15 20 25

электрического поля, кВ/м

Допустимая продолжительность Нет 180 90 10 5

пребывания персонала, мин./сут.

Выполнение этих условий для ВЛ СВН с применением указанных выше средств защиты обеспечивает самовосстановление физиологического состояния организма в течение суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений. На подстанциях СВН обеспечение допустимых напряженностей электрического поля достигается применением мер по экранированию рабочих мест.

Для персонала посторонних организаций и местного населения установлены следующие нормативы: 20 кВ/м для труднодоступной местности; 15 кВ/М для ненаселенной местности. Кроме того, нормируется допустимая напряженность на границах жилых застроек - 0,5 кВ/м, что допускает пребывание человека в электрическом поле по 24 часа в сутки.

Кроме указанных экологических воздействий, ВЛ являются также источником возникновения радиопомех и помех в высоковольтных каналах связи ВЛ. На их уровень влияют конструктивные параметры проводов, погодные условия и состояние поверхности проводов.

Особое место в экологии занимают экспертные оценки, в основу которых положены теоретические исследования и конкретная экспериментальная информация о состоянии различных компонентов в сообществах нообиогеоценозов, получения как лабораторными, так и натурными исследованиями.

Основной целью экспертных оценок, называемых чаще всего инженерно-экологической экспертизой, является всесторонняя оценка воздействия предприятия на природную среду, как на стадии утверждения проекта, функционирования предприятия, так и при его расширении, составление заключения и выработка решения для утверждения или отклонения проекта, дальнейшего функционирования предприятия, ограничения масштабов выпускаемой продукции или ликвидации; принуждение к установке или применению новых природоохранных мероприятий, модернизации существующих.

Инженерно-экологическая экспертиза выявляет вероятные экологические последствия строительства, функционирования и расширения предприятия в сравнении с желательным и допустимым состоянием природной и окружающей человека среды. Предприятие не должно сверхнормативно воздействовать на природную и окружающую человека среду, не должно препятствовать собственной работе и функционированию близлежащих предприятий, нарушал через окружающую их природную среду ход технологических процессов, наносить ущерб здоровью населения.

Инженерно-экологическая экспертиза включает оценку долговременного воздействия предприятия на природные ресурсы, природные Условия, факторы дальнейшего развития народного хозяйства и условия жизни людей обычно локального участка местности.

Проекты локального уровня (строительство отдельных небольших предприятий, электростанций, осушение болот, распашка земель и т.п.) подлежат отраслевой или территориальной экспертизе лишь в части разделов "Охрана природы". Целью этой экспертизы является оценка полноты представленного материала, правильности и точности выполненных обоснований и расчетов, убедительности принятых решений.

Заключение

1. В процессе разработки данного дипломного проекта была проведена следующая работа:

Проведен анализ имеющихся схем релейной автоматики для защиты от коммутационных перенапряжений. Анализ позволил сделать вывод о необходимости замены существующих схем на более совершенные и современные, а также необходимость внедрения новых технологических разработок в области релейной защиты и автоматики.

2. Сделан теоретический расчет уставок РЗиА.

3. Предложено новое конструктивное решение по замене существующей схемы.

4 Затраты на приобретение комплектующих для новых устройства окупятся за 12 мес.

5. Экономическая эффективность проекта составит 1447000 тенге в год.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Правила устройства электроустановок. - СПб.: ДЕАН, 2001.

2. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС) СТО 56947007-29.240.10.028-2009. ОАО «ФСК ЕЭС».

3. Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. СТП ЮУрГУ 04-2001. - Челябинск: ЮУрГУ, 2005.

4. Электронный электротехнический справочник. Руководитель: доцент Гайсаров Р.В. - Челябинск: ЮУрГУ, кафедра «ЭССиС», 2003-2004.

5. Шабад М. А. Автоматизация распределительных электрических сетей с использованием цифровых реле: Учебное пособие. - СПб.: Изд. ПЭИпк, 2002.

6.Справочник по проектированию электрических сетей /Под ред. Д.Л. Файбисовича. - М.: НЦ ЭНАС, 2006.

7. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95). - М.: Изд-во стандартов, 2000.

8. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - М.: Изд-во стандартов, 2003.

9. Естественное и искусственное освещение СНиП 23-05-95. - М: Минстрой России, 1996.

10. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, строений и производственных коммуникаций. СО 153-343.21.122-2003.

11. Самсонов В.С. Экономика предприятий энергетического комплекса: Учеб. для вузов / В.С. Самсонов, М.А. Вяткин. - М.: Высшая школа, 2003.

12. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989

13. Рожкова Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд. /Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

14. Чернобровов Н.В. Релейная защита. -М.: «Энергия», 1974.

15. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 7. Дистанционная защита линий 35-330 кВ. - М.: Изд-во «Энергия», 1966.

Размещено на Allbest.ru

...