Проектирование электрической части ГЭС-450 МВт

Указания по выполнению защиты:

Защита выполняется односистемной на реле рт-40/ф сфильтром высших гармоник. Это реле присоединяется к ТТ с коэффициентом трансформации от 1500/5 до 2500/5, в резанному в перемычку между нейтралями параллельных обмоток статора.

Расчетные уставки защиты.

Первичный ток срабатывания при проектировании принимается равным 0,2 I_ном генератора. При налодке ток срабатывание уточняется по результатом измерений тока небаланса и существенно снижается.

3. Защита от замыканий на землю в обмотке статора.

Указания по применению защиты:

а) Защита приходит в действия от емкостного или остаточного после компенсации тока замыкания на землю.

б) Емкостной ток замыкания на землю определяется емкостными токами кабельной линии сети генератора напряжения 10кВ и токами, обусловленными емкостью обмоток статора на землю генераторов, работающих параллельно на шины генераторного напряжения.

в) Определим емкостного тока замыкания на землю, создаваемого генератором: I_c=•U_г.ном•С_г•10^-6щ,где С_г - емкость одной фазы генератора, мкФ,

щ-угловая частота сети, рад/сек.

Емкостный ток замыкания на землю обусловленной емкостью кабельных линии:

Ic_?

Iс_? - суммарный емкостной ток замыкания на землю, обусловленный кабельными линиями.

Iсу - емкостной ток замыкания на землю 1км кабеля данного сечения;

e_i - длина кабельной линии данного сечения;

q - число различных сечений кабелей в данной сети.

Тип защиты.

Токовая защита нулевой последовательности. Когда защита от замыканий на землю не устанавливается (т.к. при емкостном токе замыкания на землю менее 5А она не чувствительно) или не действует.(например при компенсации емкостного тока в сети генераторного напряжения ), в качестве защиты от замыканий на землю может использоваться действующее на сигнал устройство контроля изоляции.

Расчетные уставки защиты:

1. Вторичный ток срабатывания защиты при минимальной уставке токового реле РТЗ-5-0,01А.

2. Выдержка времени зашиты 0,5-1,5с.

Резервные зашиты от внешних несимметричных к.з., симметричных к.з. и не симметричных перегрузок

Зашита от внешних от внешних несимметричных кз и не симметричных перегрузок.

Тип зашиты.

Четырехступенчатая токовая защита обратной последовательности с независимой выдержкой времени.

Указания по выполнению защиты.

Зашита осуществляется двумя фильтр-реле тока обратной последовательности типа РТФ-7/1.

1. Первая ступень защиты предназначена для действия при к.з. в генераторе и не его выводах.

3. Вторая и третья ступени предназначаются для действия при удаленных несимметричных к.з. и несимметричных перегрузках.

4. Все три ступени имеют две ступени выдержки времени. С первой выдержкой времени отключается секционный выключатель 10кВ. Со второй выдержкой времени отключается генератор и гасится поле.

5. Четвертая ступень служит для сигнализации наступления для перегрузок генератора токами токами обратной последовательности.

Расчетные уставки защиты. Ориентировочно могут быть рекомендованы следующие уставки.

Первичный ток срабатывания первой ступени Iс.з.I=(1.8-2.0)

I_гном=1,8•6873= 12371,4 А выдержка времени 1-ой ступени: tс.з.I=2c

Первичный ток срабатывании второй ступени Iс.з.II=0.6

I_гном=0,6•6873= 4123,8А выдержка времени 2-ой ступени: tс.зII=5-7c

Первичный ток срабатывания 3-ей ступени Iс.з.III=(0.2-0.25)

I_гном=0,2•6873= 1374,6А

Выдержка времени 3-ей ступени: tс.з.III=40c

Первичный ток срабатывания 4-ой ступени Iс.з.IV=(0.05-0.06)

I_гном=0,05•6873= 343,65А.

Выдержка времени 4-й ступени согласуется с выдержкой времени 2-ой ступени.

Защита от внешних симметричных к.з

Тип зашиты.

МТЗ с пуском пуском по напряжению выдержкой времени. Защита имеет две ступени выдержки времени.

Указание применения защиты.

а) Зашита осуществляется одним реле тока одним реле тока типа РТ-40, включенным на ток фазы последовательно в фильтр-реле тока обратной последовательности, одним минимальным реле напряжения типа РН-54/160, включенным на междуфазное напряжение ТН на выводах генератора и реле времени.

б) Зашита имеет две ступени выдержки времени.

Расчетные токи уставки защиты.

1) Первичный ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от номинального тока генератора

Ic.з=

где Rотс=1,2-коэфициент отстройки:

Kв=0,8- коэффициент возврата реле тока.

2) Первичное напряжение срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от минимального эксплуатационного напряжения.

Uс.з.=(0,6-0,7) Uном=0,7•15,75=11кВ.

3) Выдержка времени первой ступени защиты выбирается по условия согласования с линейными резервными защитами.

Выдержка времени второй ступени на ступень селективности больше выдержки времени I-ой ступени.

Зашита обмоток статора от симметричных перегрузок и ротора от перегрузок током возбуждения.

Зашита от симметричных перегрузок

Тип защиты.

МТЗ с независимой выдержкой времени. Указания по выполнению защиты. Защита осуществляется одним реле тока РТ-40, включенным на ток фазы последовательно с фильтр реле времени.

Расчетные установки защиты.

1) Первичный токсрабатывания.

Iс.з.=

2) Выдержка времени согласуется с защитами, действующими на отключения.

Защита ротора от перегрузок током возбуждения

Тип защиты.

Максимальная защита напряжения с независимой выдержкой времени.

Указание по выполнению защиты.

1) Защита осуществляется одним реле напряжения типа РН-53/400, подключенным к цепи возбуждения генератора, и реле времени.

2) Защита имеет две ступени выдержки времени. С первой выдержкой времени производится разгрузка ротора.

Со второй - генератор разгружается по активной мощности или отключается.

Расчетные установки защиты.

Первичное напряжение срабатывания реле напряжения:

М_с.з.=1.5• I_{рот.ном} •R_рот=1,5•1115•0,26=435 В,

где I_{рот.ном}=1115 А-номинальный ток ротора;

R_рот=0,26 Ом-сопротивление обмотки ротора в горячем состоянии.

Выдержка времени защиты около 20 с.

Защита от замыканий на землю (корпус) в одной точке цепи ротора

Тип защиты.

Защита с положениям переменного напряжения 25 Гц типа КЗР -3

Защита от повышения напряжения

Тип защиты.

Максимальной защита напряжения с независимой выдержкой времени.

Указания на выполнения защиты:

Защита осуществляется одним реле напряжения типа статора генератора.

Расчетные установки защиты.

Напряжения срабатывания защиты:

U_с.з.=(1,5-1,7)U_ном=1,6 •15,75=25,2 кВ.

Выдержка времени защиты: 0,5/1,0с.

Выходные цепи в устройствах отключения генератора.

Выходные цепи отключения в устройствах РЗ генератора обеспечивать соответствующее действие основных и резервных защит. Для этой цели выходные промежуточные реле делится на группы, которые реализуют нужные операции.

Автоматика

Групповое автоматическое управление возбуждением генераторов (АУВГ)

Групповые АУВГ применяется для регулирования напряжения в точке соединения агрегатов на параллельную работу в зависимости от величины реактивной нагрузки.

На листе №6 приведена схема, осуществление способа группового АУВГ гидрогенераторов. Распределение реактивной нагрузки электростанции между генераторами обеспечивается за счет статизма внешних характеристик генераторов, изменяемого при необходимости перераспределения реактивной нагрузки переменным резисторам установки статизма.

По мере роста реактивной нагрузки электростанции напряжения U_г на шинах снижается (характеристика):

Для восстановления напряжение характеристики смешаются в верх.

Смешение характеристик достигается соответствующим увеличением установок автоматических регуляторов от U_гх: до U_гх2

Одновременно изменение уставок производится центрально уставочным автотрансформатором напряжения TLV, включенных во входных цепи измерительных органов каждого из регуляторов ток, что добавочное напряжения U_пр вычитается из суммы напряжения.

U_вх=U_г+I_гр: Х_ст- U_пр.

Напряжение генераторов изменяются по уравнению:

U_г=U_гх ( 1-R_стI_*г.р.)+U_пр.

При условии U_пр=U_г.х.R_стI_*г.р. напряжение U_г генераторов при изменении реактивной нагрузки электростанции остается неизменным и равным U_гх. По этому, если коэффициент трансформации Т_у изменить автоматически при помощи одного (центрального) астатического регулятора АV, то можно поддерживать как неизменное напряжение на шинах электростанции, так и постоянство распределении реактивной нагрузки между генераторами.

На центральный автоматический регулятор напряжения возлагается функция поддержания напряжения на шинах электростанции на заданном уровне при втором способе группового АУВГ (лист № 6). При этом индивидуальные регуляторы напряжения на генераторах не устанавливаются. Например, при компаундированных генераторов используется только исполнительные (режимные) усилители АV. Таким образом, при изменении напряжения на шинах электростанции одновременно возбуждения всех генераторов.

Распределение реактивной нагрузки электростанции между генераторами производится отдельным устройством УРРН.

Регулирующее воздействие I_рег на возбудитель генератора представляет собой сумму двух воздействий: I_рег, U, пропорционально отложения напряжения генератора от предписанного значения, и I_рег, Q, пропорциональности разности предписанной Q_2пр и истинной Q_г реактивных мощностей. При Q_г =Q_г.пр автоматическая система работает только по отклонения как напряжения, а при Q_г Q_г.пр - по отклонению как напряжения, так и реактивной мощности.

Известен различные осуществления устройств распределения реактивной нагрузки - на основе сопоставления предписанной и истинной реактивных нагрузок, т.е по замкнутой схеме, путем задания реактивной нагрузки каждому генератору без изменения действительной нагрузки (по разомкнутой схеме) и различные способы уравнивания реактивных нагрузок однотипных и даже разнотипных генераторов. Первый способ не нашел широкого распространения реактивных нагрузок.

Уравнивание реактивных мощностей однотипных генераторов с различной активной нагрузкой, в том числе и при работе некоторых из них в режиме СК, вполне допустимо по условию экономичности распределения реактивной нагрузки станции, поскольку дополнительные потери активной мощности при равномерном распределении реактивной мощности весьма малы.

Не оправдывают усложнение устройств группового АУВГ и дополнительные потери дополнительной мощности при равномерной нагрузке реактивной мощности разнотипных генераторов.

Потому современные УРРН осуществляется как автоматическое устройство уравнивание реактивных нагрузок. При этом в качестве электрических величин, пропорциональных реактивной мощности используются напряжении и ток ротора генератора. При осуществлении УУРН путем уравнивания реактивных нагрузок обычно используются свойства электрических схем в виде много лучевой звезды с источниками

ЭДС или в виде многоугольника с источниками тока. Поскольку делить напряжения или трансформатор постоянного тока работает в режимах, близких источником ЭДС, практически применяется схема многолучевой звезды. Каждая ветвь схемы состоит из последовательного соединенных обмотки управление исполнительным магнитным усилителем AL сопротивление R_у и источника ЭДС E_ic внутренним сопротивлением R_g ( например, делителя напряжения ротора генератора)

Напряжение U_аб схемы (лист №6): равное при одинаковых проводимости ветвей: У=1/R_у+R_g

- моделирует заданную реактивную мощность одного генератора:

Электродвижущая сила E_i моделируют истинную реактивную мощность генератора. Е_i Q_г,i

При I_i в ветви схемы: I_i = (E_i - U_аб)У пропорционален разности истинной и предписанной мощностей и представляет собой регулирующее воздействие:

Таким образом, при нарушении равномерного распределения реактивной нагрузки Q_эс между n параллельно работающими генераторами на входах исполнительных устройств усилителей AL системы управления возбуждения возникают токи, изменяющие возбуждение генераторов до тех пор, пока их реактивные нагрузки не станут одинаковыми.

Грозозащита ОРУ -220 кВ

Для защиты оборудования и шин ОРУ-220 кВ от прямых ударов молнии применяют стержневые молниеотводы, устанавливаемые на конструкциях ОРУ или отдельно стоящие молниеотводы.

На рис.1 приведена расчетная схема расположения молниеотводов на ОРУ-220 кВ. Расчет зон защиты проводится для двух уровней - h_x1=16,5м (высота линейных порталов) и h_x2=11м (высота шинных порталов).

Определим радиусы зон защиты молниеотводов:

- на высоте:

- на высоте:

Проверим защищенность в середине зоны защиты между молниеотводами 5-6 (7-8) по условию: 7(h-h_x1)=7(30,5-16,5)=98м > l_5-6=54м. Условие выполняется. Определим ширину зоны защиты между молниеотводами 5-6 (7-8):

- на высоте: при отношении

и

по кривым рис. 28 [л. 4] находим и

- на высоте при отношении и

находим и

Проверим защищенность в середине зоны защиты молниеотводов: 1-2 (3-4): 8(n-h_x1)=8(30,5-16,5)=112м больше

Условие выполняется.

Рис. 1 Расчетная схема расположения молниеотводов на ОРУ-220 кВ

№1-4 молниеотводы h=30,5м на порталах ОРУ

№5-8 молниеотводы h=30,5 на прожекторных вышках.

Определим ширину зоны защиты между молниеотводами 1-2 (3-4):

- на высоте: при отношении находим и

- на высоте: при отношении и находим и

Определим ширину зоны защиты между молниеотводами 1-5 (3-6):

- на высоте: при отношении и находим и

- на высоте: при отношении и находим и

Определим ширину зоны защиты между молниеотводами 2-7 (4-8):

- на высоте: при отношении и находим и

- на высоте: при отношении и находим и

На чертеже (лист №5) наносим рассчитанные зоны защиты молниеотводов. Из чертежа видно, что защиты оборудования и шин ОРУ от прямых ударов молнии обеспечивается.

Для защиты от волн грозовых перенапряжений, набегающих с линии, применяются ОПН:

- в РУ-220 кВ - ОПН-220;

- в РУ-110 кВ - ОПН-110;

- в РУ-10 кВ - ОПН-10;

Технико-экономические показатели. Выбор структурной схемы ГЭС

Технико-экономические расчеты по выбору схемы ГЭС проводим для двух вариантов схем (рис 1 и 2).

Расчет капитальных затрат сводим в таблицу

Оборудование	Стоимость единицы, тыс. сом	вариант 1	вариант 2
		Кол-во шт.	Стоимость единицы, тыс. сом	Кол-во шт.	Стоимость единицы, тыс. сом
АТДЦТН 500-230/121/15,75	28440	2	56880	-	-
ТДЦ-400/242/15,75	17040	-	-	1	17040
ТДЦ-200/121/15,75	15300	1	15300	1	15300
АТДЦТН 125-230/121/10,5	11700	-	-	2	23400
Итого:			72180		55740

Ежегодные отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание:

- вариант 1: т.сом

- вариант 2: т.сом

Стоимость потерь энергии:

- вариант 1:

U_пот1 = С_о· ( ?Э_ст+?Э_м) = 25· 10^-2· ( 2540,4+1752+12635,6+4046,9) · 10³ =

= 5243,7т. сом

- вариант 2:

U_пот2 = С_о· ( ?Э_ст+?Э_м) = 25· 10^-2· ( 5564,49+4046,9+283,3+2890,8+1752+

+1138,8) · 10³ = 3919,1т. сом

где С_о=25 тыйын/кВт•ч - удельная стоимость потерь энергии.

Ущерб от надежности структурной схемы ГЭС:

в варианте 1

т. сом

где У₀ = 2 сом / кВт•ч - удельный ущерб в варианте 2

т. сом

Расчетные затраты с ущербом:

в варианте 1

т. сом

в варианте 2

т. сом

Разница в расчетах затраты по вариантам 1 и 2

№ варианта	К, т. сом	Uао, т. сом	Uпот, т. сом	У, т. сом	З, т. сом	?З, %
Вариант 1	72180	6063,12	5243,7	1068	21036,42	-
Вариант 2	55740	4682,16	3919,1	1072,5	16362,56	28,56

Выбираем более экономичный и надежный вариант №2

Экономические показатели ГЭС

Суммарные капитальные вложения: определим по методу удельных капитальных затрат:

К_гэс= К_уд Р_гэс=10000•450•10³=4500 млн.сом

Где К_уд=10000 сом/кВт - удельные капитальные вложения в 1 кВт установленной мощности.

Годовая выработка электроэнергии ГЭС (по графикам)

Число часов использования установл. Мощности

Расход электроэнергии на собственные нужды ГЭС

где К_сн=2,5% расход электроэнергии на СН ГЭС

Годовой полезный отпуск электроэнергии

При укрупненных расчетах отчислении на амортизацию принимают в размере 1-5% от суммы капитальных вложений ГЭС.

Затраты на текущий ремонт составляет 20% от суммы амортизационных отчислений:

общая численность эксплуатационного персонала на ГЭС:

Н_пер=n_удР_гэс=0,32•450•10³=144чел. (где n_уд=0,32чел.)

n_уд- удельная численность персонала, общего приходящаяся на 1000 кВт мощности станции.

Годовой фонд заработной платы:

U_зп= Н_пер•Ф_ср=144•57,6 т. сом =8294,4т.сом =8,2944 млн.сом

где Ф_ср=(Ф+Ф•0,2)•12 = (4000+4000•0,2)•12 = 57600 сом - средняя годовая зарплата на одного работника станций с учетом отчислений 20% в соц.фонд.

Ф - сред. зарплата одного работника 1 мес.

Прочие общестанционные расходы составляют 3,5% от суммы затрат на заработную плату, амортизацию и текущий ремонт:

Годовые эксплуатационные издержки:

U_год=U_а+U_тр+U_пр+U_зп=135+27+4,94+8,29=175,23млн.сом

Себестоимость 1 кВт•ч выработанный электроэнергии:

Себестоимость 1 кВт•ч отпущенной электроэнергии:

Доходы станции (плата за электроэнергию) при продаже электроэнергии высоковольтным сетям по цене 38тый/кВт•ч

где - тариф за 1 кВт•ч электроэнергии

Рентабельность станции характеризуется двумя показателями:

а) абсолютной суммой прибыли

б) нормой или уровнем рентабельности.

Если от доходов от реализации электроэнергии убрать издержки производства, то получим балансовую прибыль:

П_б=Д-U_год=1319,6-175,23= 1144,37 млн.сом.

Уровень общий рентабельности:

где GНОС =-сумма нормируемых собственных оборотных средств приближенно принимается от 1 до 5% капиталовложений.

Балансовая прибыль, уменьшенная на сумму платы за производственные фонды, платежи по процентом за банковский кредит и фиксированные платежи в бюджет, образует расчетную прибыль или прибыль к распределению:

П_р=П_б-(П_пф+П_бк+П_ф)= 1144,37-(225+45+45) =829,37 млн.сом

где П_ф=

П_бк=

П_пф=

Уровень расчетной рентабельности

Срок окупаемости ГЭС:

Фондоемкость:

Фондоотдача:

Фондовооруженность

Технико-экономические показатели ГЭС сводим в таблицу.

№п/п	Показатели	Единица	Величина
I Технические показатели
1	Установленная мощность ГЭС	тыс.кВт	450
2	Число гидроагрегатов	шт.	3
3	Единичная мощность генератора	тыс.кВт	150
4	Число часов использования установленной мощности	час	7915
II Энергетические показатели
1	Годовая выработка электроэнергии	млн.кВтч	3561,7
2	Расход электроэнергии на собственные нужды	млн.кВтч	89,04
3	Годовой отпуск электроэнергии шин станции	млн.кВтч	3472,66
III Экономические показатели
1	Капитальные вложения	млн.сом	4500
2	Нормируемые оборотные средства	млн.сом	225
3	Численность персонала	Чел.	144
4	Годовой фонд зарплаты	млн.сом	8,29
5	Средняя годовая зарплата на 1 человека	тыс.сом	57,6
6	Годовые эксплуатационные издержки	млн.сом	175,23
7	Удельная себестоимость отпущенного кВтч	тыйын/кВтч	5,05
8	Отпускная цена кВтч	тыйын/кВтч	38
9	Годовой доход станции	млн.сом	1319,6
10	Прибыль: балансовая расчетная	млн.сом млн.сом	1144,37 829,37
11	Рентабельность: Общая Расчетная	% %	24,21 17,55
12	Фондоемкость	сом/сом	26,9
13	Фондоотдача	сом/сом	0,28
14	Фондовооруженность	сом/чел	31,25
15	Срок окупаемости	лет	5,5

Литература

1. Электрическая часть станций и подстанций НА. Васильев, М.П. Крючков Москва 1985 г.

2. Правила устройства электроустановок Москва, Энергоиздат 1985 г.

3. Электрооборудование станций и подстанций Л.Д. Рожков, В.С. Козулин Москва 1980 г.

4. Сельские гидроэлектростанции В.И. Громов Москва 1956г.

5. Электрическая часть станций и подстанций Б.Н. Неклепаев Москва 1985 г.

6. Электротехнический справочник Москва 1988 г. 1-Ш том.

7. Охрана труда Москва 1977 г.

8. Основы техники безопасности в электроустановках П.А. Долин 1984г.

9. Справочник по технике безопасности П.А. Долин 1984 г.

10. Методические указания по расчету защиту подстанций и ОРУ от прямых ударов молний ФПИ 1988 г.

Анализ опасных и вредных факторов для дежурного электромонтера ГЭС

Дежурный электромонтер (ДЭМ) работает в смене совместно со старшим дежурным электромонтером (СДЭМ), начальником смены и дежурным инженером электростанции (ДИС).

В сферу обслуживания ДЭМ входит:

электрооборудование в помещении РУ СН-0,4 кВ;

все электрооборудование на напряжение 10,5 и 0,4 кВ, установленное в турбинном и электрическом цехах, а также в центральных ремонтных мастерских и других подразделениях, имеющих дежурный персонал в любое время суток.

При обслуживании названного оборудования ДЭМ может подвергаться воздействию следующих опасных и вредных факторов:

Опасные факторы:

· поражение электрическим током;

· пожароопасность

· механические травмы от движущихся механизмов

· работа на высоте

· взрыв масла и кислородных баллонов

Вредные факторы:

· шум

· микроклимат

· электромагнитные поля РЧ

· освещение: недостаточность его как вредный фактор.

· электрические поля промышленной частоты.

Поражение электрическим током

электрический ток гидроэлектростанция замыкание

Наиболее вероятны в производственных условиях электростанции электротравмы и профессиональные заболевания от электротравмой называют результат воздействия электрического тока.

Электротавмой называют результат воздействия на организм человека электрического тока или электрической дуги.

Электротравмы классифицируют по результату воздействия на организм человека. Различают пять степеней электротравм:

1-я ступень - ощущение проходящего тока без боли.

2-я ступень - ощущение проходящего тока с болью.

3-я ступень - ощущение проходящего тока с болью и с потерей сознания от боли.

4-я ступень - ощущение проходящего тока с болью, с потерей сознания от боли и нарушением дыхания.

5-я ступень - состояние клинической смерти - фибрилляция сердца, нарушение дыхания, невроз мышечной ткани, нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы резкое снижение функциональной деятельности нервной системы.

Профессиональными заболеваниями от действия электрического тока называют локальные (местные) поражения организма человека. Это следующие:

- электрические ожоги от действия электродуги или при редко возникающем прохождении электрического тока в подкожных слоях тканей. Электрические ожоги могут быть 4-х степеней от покраснения кожи до ее обугливания. Возникновения электроожогов среди всех прочих профзаболеваний наиболее вероятно.

- электрометаллизация кожи за счет внедрения в нее частиц жидких расплавленных металлов, возникающих при электродуге.

электрические знаки, представляющие собой мозолистые новообразования в подкожном слое и проявляющиеся в опухолях серого или светло-коричневого цвета.

электроафтальмия. Это поражение слизистой и сетчатой оболочки глаз от воздействия ультрафиолетового излучения, возникающего при электрической дуге. Электроафтальмия проявляется в слезотечении, резких болях слизистой оболочки глаз, при повышенных базах - в возникновении неврастении различных степеней.

Основным поражающим фактором для живых организмов и человека является род и величина электрического тока, проходящего по организму, выключенному в электрическую цепь с разными потенциалами в точках прикосновения. Величину электрического тока применяют для оценки степеней электротравм. Известны неощутимого, ощутимого и не отпускаемого, фибриляционного токов для постоянного и переменного тока и их пороговых значениях. Например:

Величина тока	Название тока	Степень электротравмы
Переменного	Постоянного
0,3 мА	1 мА	неощутимое	Нет
0,4 0,3 мА	1 8 мА	ощутимое	1-я
3 50 мА	8 100 мА	неотпускаемое	От 2-й до 5-й
50 мА	100 мА	фибриляционный	5-я

Однако, величина тока не может нормироваться вследствие трудностей его определения при прохождении через тело человека.

Нормируется напряжение прикосновения сопротивления тела человека при этом также влияет на степень электротравмы.

Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю при одновременном прикосновении к ним человека.

Напряжение прикосновения нормируется для нормального и аварийного режимов работы электроустановок.

В нормальном режиме (безаварийном, когда отсутствует к.з.) напряжение прикосновения не должно превышать 2В на переменном, 5В на постоянном токе. Эти напряжения прикосновения соответствует неощутимому току (0,3 и 1 мА).

В аварийном режиме нормированное напряжение прикосновения определяется временем действия тока на организм человека.

Род тока	Uпр.	Время действия, секунд
50 Гц	Uпр.	0,01	0,1	0,2	0,5	0,8	1,0	1,0
		600	500	250	100	80	50	36

В аварийном режиме нормы установлены из условия, что возникающий ток через тело человека не будет превышать неотпускающего и не вызовет электротравмы более чем 2-й и 3-й степени.

Неотпускающий ток - это такой ток, когда человек усилием воли, самостоятельно не может оторваться от токоведущих частей.

Для защиты от напряжения электрическим током применяют различные способы и устройства в нормальном и аварийном режимах работы электроустановок.

В нормальном режиме электроустановок основными способами защиты является электрическая изоляция токоведущих частей, ограждения частей электроустановок, нормально находящихся под напряжением, и размещение этих частей на недоступном расстоянии.

Основным способом является электрическая изоляция. Величина его сопротивления нормируется в электроустановках напряжением до 1000 В, это сопротивление не может быть менее 0,5 Ом. При таком сопротивлении ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к изолированной части электроустановки, не превышает величины порогового неощутимого тока (т.е. менее 0,3 мА).

В электроустановках выше 1000 В качество электрической изоляции оценивают способом проверки ее на прабой при повышенном напряжении.

В аварийном режиме электроустановок для защиты людей от поражения электрическим током применяют следующие способы:

защитное заземление,

зануление,

защитное отключение,

выравнивание потенциалов на поверхности основания. Применение усиленной и двойной изоляции, электрическое разделение электросетей и др.

Защитное заземление применяют в электроустановках напряжением до 1000 В, с изолированной нейтралью источника тока и в электроустановках напряжением выше 1000 В - с любым режимом нейтрали.

При применении защитного заземления все нетоковедущие части электроустановок присоединяются заземляющими проводниками к заземлителям, в качестве которых используют естественные (металлоконструкции или железобетонные фундаменты, размещенные в земле) и искусственные заземлители различных форм. Эти заземлители могут применятся как одиночные или групповые. В последнем случае они образуют систему заземления, при которой на поверхности земли при определенных условиях происходит выравнивание потенциалов.

Зануление применяют только в электроустановках напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью источника тока, то есть электроустановках напряжением 0,4 кВ. Зануление является наиболее надежным способом защиты людей от поражения током при аварийных режимах.

Суть зануления состоит в электрическом присоединении частей электроустановки, нормально находящейся под напряжением к нулевому проводу четырехпроводной электрической сети с помощью зануляющего проводника. Зануление наиболее эффективно при к.з. на корпус электроустановок.

Защитное отключение - это устройство релейной защиты (УЗО), которыми снабжаются электроустановки для повышения надежности защиты людей от поражения. Устройства защитного отключения выполняют с импульсами срабатывания, которые характеризуют аварийное состояние. Это следующие: возникновения напряжения прикосновения тока к.з., возникновение напряжения или тока нулевой последовательности.

Вибрация как вредный фактор

Работа гидроагрегатов, возбудителей, компенсаторов и других аналогичных устройств сопровождается вибрацией, которая передается фундаменту и перекрытиям, где установлены эти механизмы. Повышенная вибрация является фактором, отрицательно действующим на здоровье работающего ДЭМ и на эффективность его труда. Продолжительное воздействие вибрации на организм работающего, притупляет остроту зрения, изменяет ритм дыхания и сердечной деятельности, повышает кровяное давление и замедляет психические реакции, повышает число ошибок при работе, приводит к снижению производительности труда.

В связи с этим имеются определенные ограничения на величину вибрации в виде «временных санитарных правил и норм по ограничению вибрации рабочего места», имеющих целью предупреждение профессиональных заболеваний среди рабочих, подвергающихся воздействию вибрации. Допустимые амплитуды, скорости и ускорения вибрации рабочего места приведены ниже в таблице.

Частота вибраций, Гц	Допустимые значения
	Амплитуда, мм	Скорость колебательных движений, см/сек	Ускорение колебательных движений, см/сек
До 3	0,60,4	1,120,76	2214
3-5	0,40,15	0,760,46	1415
5-8	0,150,05	0,460,25	1513
8-15	0,050,03	0,250,28	1327
15-30	0,030,009	0,280,16	2732
30-50	0,0090,007	0,160,22	3270
50-75	0,0070,005	0,220,23	70112
75-100	0,0050,003	0,230,19	112120

Воздействие вибрации на человека классифицируются:

по способу передачи вибрации на человека;

по направлению действия вибрации;

по временной характеристике вибрации.

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека.

Вибрация воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечье, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отнесена к локальной вибрации.

2. По направлению действия вибрации подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

Для общей вибрации направление осей Xo, Yo, Zo и их связь с телом человека: Ось Zo - вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности, ось Xo - горизонтальная от спины к груди, ось Yо - горизонтальная от правого плеча к левому.

Для локальной вибрации направление осей Xл, Yл, Zл и их связь с рукой человека: Ось Хл - совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации с рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, обрабатываемого изделия, удерживаемого в руках. Ось Zл - в плоскость, образованной осью Хл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья. Ось Yл - направлена от ладони.

3. По временной характеристике различается:

постоянная вибрация, для которой спектральный или корректированный по частоте контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дб).

Не постоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дб).

Контроль вибрации проводят с помощью вибропреобразователей в точках, для которых установлены санитарные и технические нормы.

Периодичность контроля вибрационной нагрузки на ДЭМ при воздействии локальной вибрации должно быть на реже 2-х раз в год, общей - не реже раза в год.

Для уменьшения вибрации пользуются различными методами, т.е. при установке оборудования на фундамент используют специальные амортизаторы в виде стальных пружин или упругих прокладок из резины.

Упругие прокладки и пружины вследствие своей гибкости ослабляют вибрацию. Между стенами, несущими балками и каркасом здания также устанавливают прокладки для того, чтобы вибрация не передавалась по зданию. Для исключения возможности передачи вибрации через грунт, между фундаментом здания и грунтом выполняются акустические разрывы, то есть воздушные промежутки, шириной не менее 70 мм, заполненные поглощающим звук материалом.

Вибрации в оборудовании устраняют путем статической и динамической балансировки вращающихся деталей, замены деталей из металла деталями из материалов с большим внутренним трением. Приводя материалы с большим внутренним трением в плотное соприкосновение с вибрирующими предметами, ослабляют вибрацию. Такое ослабление вибрации называется демпфированием. Демпфирующий материал следует размещать в местах наибольшей вибрации.

Также рекомендуется соударяющиеся детали смазывать вязкими жидкостями.

Зазоры в сочлененных деталях должны быть минимальными для того, чтобы уменьшить энергию их соударения и амплитуду вибрации.

Методы борьбы с шумом

Основные организационные мероприятия по борьбе с шумом:

исключения из технологического процесса акустически активного оборудования;

размещение оборудования, являющегося источником шума, в отдельных помещениях;

дистанционное управление акустически - активного оборудования из кабин;

применение индивидуальных средств защиты от шума, проведение санитарно- профилактических мероприятий для рабочих, занятых на акустически- активном оборудовании.

Основные технические мероприятия

Звукоизоляция прибора шумных машин кожухами;

шумоглушение на всасывании и выхлопе вентиляционных систем.

Защита от шума

Существенного ослабления шума можно достигнуть качественным монтажом отдельных узлов машин, динамической их балансировкой и своевременным проведением планово- предупредительных ремонтов. Необходимо своевременно проверять работу подшипников, устранять удары и биение деталей при возникновении зазоров в сочленениях, прочно закреплять кожухи, ограждения.

Звукопоглощение

Для звукопоглощения используют способность строительных материалов и конструкций рассеивать энергию звуковых колебаний. При падении звуковых колебаний на звукопоглощающую поверхность, выполненную из пористого материала, значительная часть акустической энергии расходуется на приведение в колебательное движение воздуха в узких каналах (порах). Высокая степень сжатия воздуха вызывает его разогрев. При этом кинетическая энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую, которая рассеивается в окружающем пространстве.

Наиболее интенсивно преобразуют энергию звуковых колебаний в тепловую пористые и рыхлые материалы, которые и применяют для получения хорошего звукопоглощающего эффекта.

Наиболее выраженными звукопоглощающими свойствами обладают волокнисто - пористые материалы: фибролитовые плиты, стекловолокно, минеральная вата, полиуретановый поролласт, пористый поливинилхлорид и другие.

Звукоизоляция

Шум, распространяющийся по воздуху, можно существенно снизить, установив на пути его распространения звукоизолирующие (перегородки) преграды: стены, перегородки, перекрытия, специальные звукоизолирующие кожухи и экраны. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть падающей звуковой энергии отражается от специально выполненных, например, массивных ограждений и только незначительная часть проникает через ограждения.

Звукоизолирующая способность ограждения зависит от акустических свойств материала конструкции, (скорости звука в поле), геометрических размеров, числа слоев материала, массы, упругости, качества крепления ограждений, частоты собственных колебаний преграды, а также постоянной характеристики шума.

Индивидуальные средства защиты от шума

В тех случаях когда техническими мероприятиями не удается снизить шум до допустимых пределов, для защиты рабочих применяют индивидуальные средства защиты. В качестве индивидуальных средств защиты от шума используют наушники, вкладыши, шлемы, действие которых основано на изоляции и поглощении звука. При этом индивидуальные средства защиты от шума должны обладать следующими основными свойствами:

снижать уровень шума до допустимых пределов на всех частотах спектра;

Шум:

Шум возникает при механических колебаниях твердых, жидких и газообразных средах. Механические колебания в диапазоне частот 20-20000 Гц воспринимаются слуховыми органами человека в виде звука. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывает слуховых ощущений, но оказывает биологическое воздействие.

С физической точки зрения шум рассматривается, как звуковой процесс, неблагоприятный для восприятия, мешающий разговорной речи и отрицательно влияющий на здоровье человека. При длительном воздействии шума не только снижается острота слуха, но и изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение,, происходит изменение в двигательных центрах, что вызывает определенное нарушение координации движений: кроме того значительно увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке.

Интенсивный шум является причиной функциональных изменений сердечно- сосудистой системы, нарушения нормальной функции желудка и ряда других функциональных органов в организме человека. Особенно неблагоприятное воздействие шум оказывает на нервную и сердечнососудистую системы. Весь комплекс изменений возникающих в организме человека при длительном воздействии шума следует рассматривать как «шумовую болезнь».

Нормирование шума

Нормируемыми параметрами шума при объективной оценке его спектральной энергии в полосе звуковых частот от 40 до 10000 Гц являются уровни звукового давления (8 дБ), измерения в соответствующих 8 октавах со средне геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц;

При субъективной оценки спектральной энергии и шума с учетом особенностей восприятия звуков разной тональности органом слуха человека нормируемыми параметрами являются уровни звука, измеренными в ДБА.

Допустимые параметры шума зависят от характера выполняемой работы. На постоянных рабочих местах в производственных помещениях допускаются следующие уровни звукового давления:

Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Уровень звукового давления в, дБ	103	96	91	88	85	83	81	80

Этим уровнем звукового давления соответствует уровень звука 90 ДБА.

Допустимые параметры шума дополняются поправкой на продолжительность его воздействия в течении рабочего дня, его спектральный состав и временную структуру, поскольку физиологическое действии шума определяется этими факторами.

Суммарная длительность воздействия за смену (рабочий день), и	Характер шума
	Широкополос-ный	тональный или импульсный
4-8 1-4 1/4-1 1/12-1/4 1/12	0 +6 +12 +18 +24	-5 +1 +7 +13 +19

Широкополосным следует считать шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру звуковых частот.

Тональность следует считать шум, в котором прослушивается звук определенной частоты.

Импульсным следует считать шум, воспринимаемый как определенные удары и состоящий из одного или нескольких импульсов звуковой энергии, при этом продолжительность каждого импульса не более 1 секунды

Влияние ЭМП на организм

При длительном хроническом воздействии ЭМП отмечаются субъективные расстройства в виде жалоб невротического характера (чувство тяжести и головная боль в височной и затылочной областях, ухудшение памяти, повышенная утомляемость, ощущение вялости, разбитость, раздражительность, боли в области сердца, расстройство сна; угнетенное настроение, апатия, своеобразная депрессия с повышенной чувствительность к яркому свету, резким звукам и другим раздражителям), проявляющиеся к концу рабочего дня.

Разнообразные расстройства в состоянии здоровья работающих, обусловленные функциональными нарушениями в деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем астенического и астеновегетативного характера, являются одним из первых проявлений профессиональной патологии.

Размещено на Allbest.ru

...