- •Исходные данные к проекту:
- •Содержание расчетно-пояснительной записки:
- •5 Графический материал, выполненный по ескд:
- •6 Календарный план
- •Введение
- •Теоретический раздел
- •1.1 Выбор однолинейной схемы
- •Расчет мощности подстанции
- •1.7 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока
- •1.8 Выбор и проверка разъединителей
- •2. Технологический раздел
- •3 Экономический раздел
- •4Охрана труда и безопасность движения
4Охрана труда и безопасность движения
Расчетные значения токов, протекающих через человека при различных видах включения в электрическую цепь в сети напряжением 110 кВ
|
Вид включения в электрическую цепь |
Схема включения в электрическую цепь |
Расчетная величина тока, протекающего через человека |
||||
|
Однофазное прикосновение к сети |
|
Iч |
= |
Uф |
= |
|
|
Rч + Rэл.д + Rо |
||||||
|
= |
110 |
=21,2(А) |
||||
|
Ö3·(1000+2000+0,5) |
||||||
|
Попадание под напряжение прикосновения |
|
Iч |
= |
Iз· Rз·α1 |
= |
|
|
Rч |
||||||
|
= |
5200·0,5·0,3 |
=0,78(А) |
||||
|
1000 |
||||||
|
Попадание под напряжение шага |
|
Iч |
= |
Iз· Rз·β1 |
= |
|
|
Rч |
||||||
|
= |
5200·0,5·0,15 |
=0,39(А) |
||||
|
1000 |
||||||
|
Однофазное прикосновение в нормальном режиме |
|
При UЛ=35
кВ
|
||||
|
Однофазное прикосновение при аварийном режиме |
|
При Uл=35
кВ:
|
||||
|
Двухфазное прикосновение |
|
При Uл=35 кВ:
|
||||
Примечания к табл. 1: Uф = (110·Ö3) В – фазное напряжение сети; Rч = 1000 Ом – сопротивление тела человека; Rэл.д = 2000 Ом – сопротивление электрической дуги; Rз = 0,5 Ом – сопротивление заземляющего устройства; Iз = 5200 А – ток замыкания на землю; α1 – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий расстояние человека к месту замыкания на землю и форму потенциальной кривой; β1 – коэффициент напряжения шага, учитывающий расстояние человека к месту замыкания на землю и форму потенциальной кривой. Электрическая дуга представляет собой разряд с большой плотностью тока. Опасность электрической дуги заключается в том, что с помощью нее человек может включаться в электрическую цепь дистанционно, не прикасаясь к токоведущим частям. При этом столб дуги имеет очень высокую температуру, что вызывает травмы при поражении дугой. 1.2 Анализ вредных факторов
Одним из вредных факторов при эксплуатации силовых трансформа- торов класса напряжения 110/35 кВ является повышенный шум, который вызывается неплотным стягиванием пакетов стальных сердечников.
При длительной работе на открытом воздухе в холодный период года в условиях охлаждающих факторов окружающей среды: низкой температуры воздуха, большой скорости движения воздуха и его повышенной влажности может наступить переохлаждение организма и существует риск развития различных простудных заболеваний.
Анализируя опасные и вредные факторы во время эксплуатации силового трансформатора можно сделать следующие вывод, что наибольшей опасностью для человека является поражение электрическим током. Сила и последствия такого поражения зависят от многих факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, режим ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также емкости токоведущих частей от земли. Таким образом, наиболее опасными является приближение (прикосновение) человека к сети напряжением 110 кВ. В сети напряжением 35 кВ опасность человека, который дотронулся к одному из фазных проводов при нормальном режиме работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается. При однофазном прикосновении к неповрежденной фазе в аварийном режиме напряжение прикосновения будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети. Следовательно, это прикосновение во много раз опаснее, чем прикосновение к этой же фазе в нормальном режиме. Вместе с тем, очень опасным является двуфазное прикосновение, потому что к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение - линейное, а ток, что проходит через человека, имеет наибольшее значение. Поэтому указанная опасность неоднозначна: в одном случае включение человека в электрическую цепь будет сопровождаться прохождением через него малого тока, а в другом – токи могут достигнуть больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека. опасный вредный трансформатор напряжение
. Профилактические меры по нормализации условий труда при работе с силовыми трансформаторами класса напряжения 110/35 кВ
Защитные меры от поражения электрическим током Первой защитной мерой является контроль изоляции. Объем измерений и испытаний изоляции силовых трансформаторов класса напряжения 110/35 кВ во время приемо-сдаточных испытаний и в период текущей эксплуатации включает: измерение сопротивления изоляции R60, определение коэффициента абсорбции R60/ R15, измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ [1.8.16, Л5].
Оценка результатов измерения R60 и tg δ изоляции выполняется путем приведения измеренных после монтажа значений при конкретной температуре до значений при температуре заводских испытаний (после изготовления). Условия проведения и нормы измерений изоляции силовых трансформаторов класса напряжения 110 кВ поданы в табл. 2.
|
Наименование измерения |
Условия проведения |
Нормы измерения |
|
1. Измерение сопротивления изоляции R60, Ом |
Мегаомметром 2500 В при температуре 10-30 ˚С |
Приведенное значение R60 изоляции должно быть не меньше 50% значения, указанного в паспорте трансформатора |
|
2. Измерение коэффициента абсорбции R60/ R15 |
Мегаомметром 2500 В при температуре 10-30 ˚С |
≥ 1,3 |
|
3. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ |
Мостом переменного тока при температуре 10-30ْ С |
Приведенное значение tg δ изоляции должно быть не больше 150% паспортного значения силового трансформатора |
Недоступность токоведущих частей открыто установленного силового трансформатора предусматривает наличие сетчатых или смешанных ограждений высотой 2 или 1,6 м над уровнем планировки. Высота над уровнем пола ограждения для трансформаторов, установленных внутри здания – 1,9 м. Сетки должны иметь отверстия размером не менее 10Х10 мм и не более 25x25 мм, а также приспособления для запирания их на замок. Методы ориентации в силовых трансформаторах: 1. Надписи на лицевой стороне трансформатора: марка трансформатора и диспетчерский номер. 2. Нанесение знаков опасности «Осторожно! Электрическое напряжение». 3. Соответственное размещение и покраска фаз: L1 – верхняя – желтая; L1 – средняя – зеленая; L3 – нижняя – красная. Таблица 3 Нормы комплектации силовых трансформаторов класса напряжения 110 кВ средствами защиты
|
Наименование средства защиты |
Напряжение электроустановки, кВ |
Тип средства защиты |
Количество |
|
Основные |
|||
|
Изолирующая штанга |
110 35 |
ШОУ-110 ШИО-35110 |
3 шт. |
|
Указатель напряжения |
100 35 |
УВН 90 УВНБ |
3 шт. |
|
Электроизмерительные клещи |
110 |
Ц-90 |
3 шт. |
|
Изолирующие клещи |
35 |
|
3 шт. |
|
Дополнительные |
|||
|
Диэлектрические перчатки |
|
– |
не менее 2 пар |
|
Диэлектрические боты |
|
– |
3 пара |
|
Переносные заземления |
|
ШЗП-110У4 |
не менее 2 шт |
|
Защитные ограждения |
|
– |
не менее 2 шт |
|
Плакаты безопасности |
|
– |
За местными условиями эксплуатации |
Роль
защитного заземления в силовом
трансформаторе класса напряжения
110/35 кВ – превращение замыкания
на корпус на короткое замыкание. При
этом срабатывает максимальная токовая
защита, которая
отключает
аварийный участок.
В
силовых трансформаторах заземлению
подлежит корпус [1.7.46, Л5]. Присоединение
заземляющих защитных проводников к
корпусу трансформатора выполняется
сваркой или болтовым соединением
[1.7.93, Л5].
Расчет
защитного заземления для комплектной
трансформаторной подстанции напряжением
110/35/10 кВ выполнен в пункте 2.2
проэкта.
Электрозащитные
средства, которыми должны быть
укомплектованы силовые трансформаторы
класса напряжения 110 кВ указаны в
табл. 3.
2.2
Расчет защитного заземления на комплектной
трансформаторной подстанции (КТП)
напряжением 110/35/10 кВ
На
рис. 1 показан план КТП [§ 6-3, Л6]. В состав
подстанции входят два трансформатора
напряжением 110/35/10 кВ, открытые
распределительные устройства (ОРУ) 110
и 35 кВ, комплектное распределительное
устройство для наружной установки
(КРУН) 10 кВ и здание общеподстанционного
управления (ОПУ).
Расчет
защитного заземления будем проводить
методом наведенных потенциалов для
двухслойной структуры грунта.
Исходные
данные:
1. План
размещения заземляемого оборудования
– рис. 1. Территория подстанции занимает
площадь S = 2217,6 м2.
Рис.
1. План КТП 110/35/10 кВ
2.
Сведения о грунте. Рассчитывать
заземлитель будем для двуслойного
грунта с удельными сопротивлениями
верхнего и нижнего слоев земли ρ1=
200 Ом·м, ρ2 =
70 Ом·м. Мощность верхнего слоя грунта h
= 2,5 м.
Данные
сведения выбраны произвольно.
3.
Сведения о естественных заземлителях.
В качестве естественного заземлителя
будет использоваться система трос-опоры
двух подходящих к подстанции ЛЭП
напряжением 110 кВ на металлических
опорах с длиной пролета l = 250 м.
Каждая линия имеет один стальной
грозозащитный трос сечением s = 50
мм2 [2.5.39,
Л5].
Сопротивление
заземления опор воздушных линий для
выбранного типа грунта не должно
превышать 10 Ом [табл. 2.5.21, Л5].
Принимаем rоп =
10 Ом.
4.
Ток замыкания на землю в сети напряжением
110 кВ принимаем равным Iз =
5,2 кА [§ 5.4, Л7].
5.
Заземлитель будем выполнять из
горизонтальных полосовых электродов
и вертикальных стержневых электродов
длиной lв = 5
м. Глубина заложения электродов в землю t
= 0,7 м [1.7.51, Л5].
Расчет.
Сопротивление
естественного заземления:
Заземляющее
устройство подстанции должно иметь
сопротивление Rз не
более 0,5 Ом согласно [1.7.51, Л5]. Исходя
из этого требуемое сопротивление
исскуственного заземлителя:
Составляем
схему заземлителя и наносим ее на план
подстанции, приняв контурный тип
заземлителя, т.е. в виде сетки из
горизонтальных полосовых и вертикальных
стержневых (длиной lв = 5
м) электродов. Вертикальные электроды
размещаем по периметру заземлителя
(рис. 5.2). При составлении схемы заземлителя
руководствуемся [1.7.51, Л5].
Рис. 2. Схема
заземлителя
Примечание
к рис. 2: расстояния между оборудованием
(фундамен-том оборудования) к ближайшим
горизонтальным электродам 0,8
м.
По
рис. 2 определяем суммарную длину
горизонтальных электродов:
Lг =
[6·67,2 + 1·(67,2 – 11,4 – 1,6) + 1·(5,2 + 5,5 + 5,2) + 2·(5,2
+ 5,2) + + 1·(5,2 + 6 + 5,2) + 2·(5,2 + 12,8 + 5,2) + 2·(5,2 + 6 +
5,2) + 1·(5,2 + 6 + 24,4) + + 1·(67,2 – 6 – 1,6)] + [7·33 +
9·(5,5 + 5,5) + 4·(33 – 9,2 – 1,6) + 2·(3,5 + 4,4 + 5,5) +
2·4,4 + 2·(7,5 + 7,5) + 4·(7,5 + 4,3) = 684,9 + 531,6 = 1216,5
(м).
Количество
вертикальных электродов: nв =
43 шт.
Суммарная
длина вертикальных электродов:
Относительная
глубина погружения в землю вертикальных
электродов:
Относительная
длина вертикальных электродов:
Для
определения эквивалентного удельного
сопротивления грунта ρэ определяем
значения ρ1 /
ρ2 и k:
Эквивалентное
удельное сопротивление грунта:
Для
определения расчетного сопротивления
искусственного заземлителя Rи находим
коэффициент А:
Сопротивление
искусственного заземлителя:
Сопротивление
заземления подстанции:
Напряжение
на заземлителе при стекании с него тока
замыкания на землю:
Сопротивление
заземляющего устройства подстанции и
напряжение на заземлителе при стекании
с него тока замыкания на землю не
превышают допустимых значений: Rз <
0,5 Ом; Uз <
10 кВ.
2.3
Защитные меры от других опасных
факторов
При
проведении работ на высоте необходимо
использовать страховочный пояс. Все
приспособления для подъема на высоту
(лестницы, поручни) должны быть исправны,
устойчивы и надежно закреплены.
Для
предотвращения поражения электрической
дугой запрещается
приближаться
к токоведущим частям под напряжением
на расстояние, меньшее допустимого (для
электроустановок напряжением 110 кВ – 1 м)
[табл. 1, Л8].
2.4
Защитные меры от вредных факторов
При
работе на холоде, с одной стороны,
необходимо предупреждать сильное
охлаждение организмов работающих, с
другой – обеспечивать их быстрое
согревание. Теплая одежда предупреждает
чрезмерное охлаждение организма
человека. Важным фактором является
применение устройств местного обогрева
(на постоянных рабочих местах) или
организация периодических перерывов
в работе с целью согревания в специальных
теплых помещениях.
Меры
защиты от шума:
1.
Устранение неполадок в трансформаторе,
которые создают шум.
2.
Использование индивидуальных средств
защиты от шума: специальные наушники,
вкладыши в ушную раковину, противошумные
каски.
3.
Пожарная безопасность при эксплуатации
силовых трансформаторов класса напряжения
110 кВ
Перечень
горючих веществ и материалов в силовом
трансформаторе:
-
трансформаторное масло;
-
твердая изоляция обмоток.
Причины
возгорания:
-
короткие замыкания, которые возникают
при повреждении изоляции; При этом
проводники нагреваются надтоками и
может загораться изоляция.
-
перегрузки трансформаторов вследствие
неправильного выбора их мощности;
-
большие переходные сопротивления;
-
электрические дуги и искры;
-
нарушение правил эксплуатации силовых
трансформаторов.
Профилактические
меры для предотвращения возникновения
и распространения пожара в силовых
трансформаторах класса напряжения
110/35 кВ.
Для
предотвращения растекания масла и
распространения пожара при повреждениях
маслонаполненных силовых трансформаторов
с массой масла более 1 т в должны
быть выполнены маслоприемники, маслоотводы
и маслосборники.
Расчет
маслоприемника для трансформатора
ТМН-6300/110-У1.
Масса
трансформаторного масла: mтр.м =
9,96 т = 9,96·103 кг.
Обьем
трансформаторного масла:
Vтр.м =
mтр.м /
ρ = (9,96·103)/(0,87·103)
= 11,45 (м3),
где ρ
= 0,87·103 кг/м3 –
плотность масла.
Габариты
трансформатора: длина – 5,8 м;
ширина – 4,2 м.
Габариты
маслоприемника должны выступать за
габариты трансформа-тора не менее чем
на 1 м при
массе масла от 2 до 10 т согласно
[4.2.70, Л5].
Принимаем
габариты маслоприемника: длина а
= 6,8 м; ширина в = 5,2 м.
Обьем
маслоприемника должен быть рассчитан
на одновременный прием 100 % масла,
содержащегося в корпусе трансформатора
[4.2.70, Л5].
Обьем
маслоприемника:
Vм =
Vтр.м =
11,45 (м3).
Глубина
маслоприемника:
h
= Vм /
(а·в) = 11,45 / (6,8·5,2) = 0,32 (м).
Принимаем
глубину маслоприемника h =0,35 м.






