= 17.22 A

597.5 x √3 300/5

6546.2 x 1 1500/5

(8.7)

= 21.82 A

По рабочей обмотке протекает сумма токов с ТА высокой стороны и ТА с низкой стороны:

(17.23 x 18) + (21.82 x 14) = 615.4 W

(8.8)

(8.9)

21.82 x 8 = 174.56 W

по графику [рис.129]

615 150

= 4.1 >1.5

8.2. Расчёт МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению

Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению выполняется на реле тока типа РТ-40, фильтра-реле напряжения типа РНФ-1М и реле минимального напряжения РН-54.

МТЗ с пуском по минимальному напряжению устанавливается на сторонах высшего и низшего напряжения силового трансформатора. Первичный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от номинального тока трансформатора на стороне, где установлена рассматриваемая защита, по выражению:

(8.10)

где - коэффициент надёжности, учитывающий ошибку в определении токов и необходимый запас, принимаемый

- коэффициент возврата токового реле .

При установке защиты на стороне силового трансформатора с РПН необходим учёт возможного увеличения номинального тока на 5%.

Реле минимального напряжения включается на трансформаторы напряжения шин низшего напряжения.

Напряжение срабатывания защиты:

(8.11)

, (8.12)

- при выполнении пуска по напряжению с помощью реле минимального напряжения и реле обратной последовательности.

Выдержка времени МТЗ согласуется с временем действия защит отходящих присоединений соответствующей стороны, т.е. МТЗ на НН согласуется с МТЗ присоединений низкой стороны защищаемого трансформатора.

; ; (8.13)

Расчёт МТЗ на стороне высшего напряжения.

(8.14)

(8.15)

(8.16)

Проверка чувствительности защиты на стороне высшего напряжения:

(8.17)

Расчёт МТЗ на стороне низшего напряжения:

(8.18)

(8.19)

Определение коэффициента чувствительности защиты:

-

597.5 177.2

=3.37

6546.2 1941.2

на стороне низшего напряжения (8.20)

-

=3.37

на стороне высшего напряжения (8.21)

Определение напряжения срабатывания защиты согласно (8.12)

(8.22)

(8.23)

(8.24)

Проверка чувствительности защиты показала, что МТЗ удовлетворяет требования, предъявляемые к чувствительности защиты и может применяться в качестве резервной защиты трансформатора.

8.3. Расчёт МТЗ от перегрузки.

Защита от перегрузки устанавливается на питающей стороне трансформатора.

Ток срабатывания защиты на НН:

(8.25)

(8.26)

Время действия защиты от перегрузки выбирается больше, чем время действия всех присоединений.

9. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА.

9.1. Краткое описание проектируемого объекта.

В данном проекте проектируется трансформаторная подстанция 110/10кВ. На подстанции установлены масляные выключатели на стороне 110кВ наружной установки. Оборудование 10кВ находится в шкафах КРУН.

9.2. Вредные и опасные факторы.

Электромагнитные поля.

В ОРУ и вблизи линий электропередачи, особенно 110 кВ и выше, токоведущими частями создается переменное электромагнитное поле. Оно характеризуется в основном напряженностью электрической составляющей поля Е, В/м, которая в РУ напряжением 10 кВ на высоте роста человека может достигнуть достаточно больших значений. Напряженность магнитной составляющей поля незначительна - 10-20 А/м, поэтому ее влиянием пренебрегают.

Электрическое поле неблагоприятно влияет на центральную нервную систему человека, вызывает учащенное сердцебиение, повышенное кровяное давление и температуру тела. Работоспособность человека падает. Он быстро утомляется. Воздействие на человека электрического поля зависит от его напряженности и длительности пребывания в зоне влияния.

Нормы для электрической напряженности (без применения защитных средств), согласно ГОСТ 12.1.00б-84[б] приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Допустимые времена пребывания в электромагнитном поле

Напряженность поля Е, кВ/м	5	10	15	20	25
Допустимое время пребывания в электрическом поле	8ч	3ч	1,5ч	10мин	5мин

В электроустановках 330 кВ и выше применяют сетчатые экраны, навешивают экранирующие козырьки и тросы, которые надежно заземляют. Козырьки устанавливают под шкафами аппаратуры управления, щитками и сборками. Навесы устанавливают над проходами и участками ОРУ, с которых осматривается оборудование. Также используют временные передвижные экраны.

Для защиты от воздействия электрического поля применяют защитные костюмы из металлизированной ткани, снабженные гибким проводом для заземления. Этот костюм полностью экранирует тело человека и исключает протекание по нему емкостного тока.

Шум и вибрация.

В результате гигиенических исследований установлено, что шум и вибрация ухудшают условия труда, оказывая вредное воздействие на организм человека. При длительном воздействии шума на организм человека происходят нежелательные явления: снижается острота зрения и слуха, повышается кровяное давление, снижается внимание. Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем.

Вибрации также неблагоприятно воздействуют на организм человека, они могут быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно сосудистой систем, а также опорпо-двигательного аппарата. Эти заболевания сопровождаются головными болями, головокружением, повышенной утомляемостью. Длительное воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, успешное лечение которой возможно только на ранней стадии ее развития.

Эффект воздействия вибраций на человека зависит от их характеристик (амплитуда, частота, период). Общие воздействия связаны с резонансными колебаниями отдельных частей тела и внутренних органов. Например, резонансная частота отдельных частей тела и внутренних органов (желудок, органы брюшной полости) равна 7-8 Гц, резонансная частота глазного яблока - 80 Гц. Колебания с указанными частотами на рабочих местах весьма опасны, так как могут вызвать разрывы и повреждения органов человека.

При вибрациях малой частоты и переменного периода, которые ощущаются как тряска или толчки, могут возникать опасные перемещения тела, ушибы. Выполнение рабочих движений затруднено. Плавные низкочастотные колебания ощущаются как качка. Укачивание ("морская болезнь") возникает, как правило, при повышенной чувствительности рецепторов вестибулярного аппарата и внутренних органов.

Нормативным документом для нормирования шума является ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ указанные в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Допустимые уровни звукового давления и уровни звука.

Уровень звукового давления [дБ] Октавы со среднегеометрическими частотами [Гц]
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
99	92	86	83	80	78	76	74
Уровень звука, дБА
не более 85

Согласно ГОСТ 12.4.012-75 установлены предельно допустимые параметры вибрации, указанные в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Частота колебаний, Гц	Амплитуда наибольших перемещений при колебаниях, мм	Скорость колебательных движений, мм/с
2	1,28	11,5
4	0,28	5
8	0,056	2
16	0,028	2
31,5	0,014	2
63	0,0072	2

Строительные нормы и правила СНиП 11-12-77 предусматривают защиту от шума строительно-аккустическими методами:

а) звукоизоляция ограждающих конструкций,

б) установка в помещениях звукопоглощающих конструкций,

в) применение глушителей аэродинамического шума,

г) правильная планировка и застройка территорий городов.

А также одним из основных методов уменьшения шума на производственных объектах является снижение шума в самих его источниках.

Методами снижения вибрации являются:

а) снижение вибрации в источнике ее возникновения,

б) конструктивные методы (виброгашение, виброденфирование - подбор определенных видов материалов, виброизоляция),

в) организационные меры,

г) организация режима труда и отдыха,

д) использование средств индивидуальной защиты (защита опорных поверхностей).

Освещение.

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80%. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительно количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может явиться причиной травматизма. Неправильная эксплуатация может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям. При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность и увеличивается брак продукции. Используется три вида освещения — естественное, искусственное и совмещенное.

Для оценки условий освещения пользуются понятием освещённости Е, измеряемой в люксах (лк.).

ОРУ подстанции освещается естественным светом, КРУН – боковым односторонним.

Оценка количественной характеристики естественного освещения выражается через КЕО в процентах. КЕО – отношение естественной освещённости, создаваемой светом, к значению одновременно наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полного открытого небосвода, %:

(9.1)

Факторы, учитываемые при нормировании искусственного освещения:

1. Характеристика зрительной работы;

2. Минимальный размер объекта различения с фоном;

3. Разряд зрительной работы;

4. Контраст объекта с фоном;

5. Светлость фона (характеристика фона);

6. Система освещения;

7. Тип источника света.

Кроме освещенности следует учитывать такие параметры света как:

1. направление светового потока;

2. отсутствие резкой границы в яркости рабочих поверхностей и окружающего поля зрения;

3. отсутствие слепящего действия источника света;

4. равномерность и постоянство освещения в зоне обзора и в поле зрения;

5. благоприятный спектр света, близкий к дневному;

Если по технико-экономическим причинам нельзя обеспечить оптимум, то освещение должно быть не менее предельно-допустимого.

Для работы в тёмное время суток на ОРУ и в КРУН применяется искусственное освещение. Искусственное освещение подразделяется на рабочее и аварийное освещение.

Рабочее освещение – освещение, необходимое для осуществления трудового процесса.

Аварийное освещение – освещение для продолжения работы при отключении рабочего освещения.

Рабочее освещение ОРУ 110кВ выполняется прожекторами, установленными на осветительных мачтах. Освещение КРУН предусмотрено светильниками с газоразрядными лампами.

Нормы освещённостей для искусственного освещения рассматриваются в СНиП-II-4-79.

Питание источников аварийного освещения осуществляется от независимых источников питания. Для аварийного освещения применяются светильники с лампами накаливания.

Электробезопасность.

Основная опасность при обслуживании РУ подстанции является опасность поражения электрическим током. Источником опасности является открытые токоведущие части и токоведущие части с изоляцией, которая может оказаться по каким либо причинам нарушенной. Воздействие тока на организм человека можно разделить на биологическое, термическое, электрическое. Оно вызывает различные нарушения в организме , вызывая как местное поражение тканей и органов, так и общее поражение организма.

Существует два вида поражения электрическим током: электрический удар и местные электрические травмы. К травмам относятся ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи и электрофтальмия. При электрическом ударе воздействию тока подвергается нервная система, что может привести к остановке сердечной и дыхательных мышц. Интенсивность воздействия тока на организм определяется множеством факторов, например длительностью прохождения тока, путём прохождения тока через тело, родом тока, индивидуальными особенностями человека.

Пороговые значения тока ;

1) пороговый ощущаемый ток 5-7 мА/50Гц

2) пороговый не отпускающий ток 10-15 мА/50Гц

3) пороговый фибриляционный ток 70-100 мА/50Гц

Основное условие обеспечения безопасности обслуживающего персонала - это исключение возможного прикосновения к токоведущим частям. Для этого необходимо ограждать все токоведущие элементы установок и использовать защитные средства, которые делятся на основные и дополнительные.

Основные защитные средства - средства, которые выдерживают рабочее напряжение и позволяют производить работы непосредственно на токоведущих частях.

Дополнительные защитные средства - средства, которые не позволяют производить работы на токоведущих частях.

В пределах территории подстанции возможно замыкание на землю в любой точке. В месте перехода тока в землю, если не предусмотрены особые устройства для проведения тока в землю, возникают значительные потенциалы, опасные для людей, находящихся вблизи. Для устранения этой опасности на подстанции предусматривают заземляющие устройства, назначение которых заключается в снижении потенциалов до приемлемых значений.

На площадке РУ вдоль рядов оборудования, подлежащего заземлению, укладываются проводники в землю на глубине 0,7 м. Предусматриваем также проводники в поперечном направлении. Таким образом, образуется сетка с квадратными или прямоугольными ячейками. Сетку дополняют некоторым числом вертикальных проводников.

9.3. Меры безопасности при обслуживании.

Оперативное обслуживание электроустановок предусматривает периодические и внеочередные осмотры электрооборудования, контроль и учёт электроэнергии, оперативные переключения. Обслуживание электроустановок осуществляется инженерно-техническим, дежурным и оперативно-ремонтным персоналом. Обязанности, закреплённые за персоналом данной электроустановки, определяются местными инструкциями, в которых изложены конкретные меры по электробезопасности и пожаробезопасности применительно к эксплуатационному персоналу.

При обслуживании электроустановок напряжением выше 1000В старший в смене или дежурный должны иметь квалификационную группу по ТБ не ниже IV, а в ЭУ до 1000В – не ниже III.

Осмотр электрооборудования, находящегося под напряжением, сопряжён с опасностью поражения элекрическим током, которая возникает при случайном прикосновении к токоведущим частям или приближении к ним на расстояние, когда возможно перекрытие воздушного промежутка и поражение через электрическую дугу. Во избежании поражения электрическим током во время осмотра действующих ЭУ, необходимо соблюдать следующие меры безопасности. При осмотре ЭУ напряжением выше 1000В одним лицом не разрешается проникать за ограждения и входить в камеры РУ. Осматривать электрооборудование следует только с порога камеры или стоя перед барьером.

При обнаружении во время осмотра случайного замыкания токоведущих частей на землю, запрещается до отключения повреждённого участка приближаться к месту замыкания менее 8м на ОРУ и 4м в ЗРУ во избежании поражения шаговым напряжением. Если необходимо приближение к месту КЗ, то следует применять средства защиты (диэлектрические боты, калоши). В ЭУ до 1000В во время осмотра электрооборудования запрещается выполнять какие либо работы на этом оборудовании, за исключением работы, связанные с предупреждением аварии или несчастного случая. Также запрещается снимать ограждения токоведущих частей и приближаться к ним на опасные расстояния.

Смена сгоревших плавких вставок предохранителя должна выполняться при снятом напряжении. Смену плавких вставок закрытых предохранителей допускается производить под напряжением, но при отключенной нагрузке. Эта работа выполняется с применением индивидуальных средств защиты от электрополражения.

Оперативные переключения в РУ подстанции производится дежурным или оперативным ремонтным персоналом по распоряжению или с ведома вышестоящего дежурного электротехнического персонала, в соответствии с установленным на предприятии режима работы.

В РУ выше 1000В сложные оперативные переключения, производимые более чем на одно присоединение, должны выполняться двумя лицами, Одному лицу из числа дежурного или оперативного персонала разрешается выполнять переключения только в ЭУ, оборудованных блокировками разъединителей, не допускающие их отключение под нагрузкой.

Техническими мероприятиями по обеспечению безопасности работ в ЭУ являются:

1. Отключение ремонтируемого электрооборудования и принятия мер против его ошибочного включения.

2. Установка временных ограждений не отключенных токоведущих частей и вывешивание запрещающих плакатов.

3. Присоединение переносного заземления.

4. Ограждение рабочего места и вывешивание на них разрешающего плаката.

При работе вблизи токоведущих частей находящихся под напряжением, необходимо обеспечить соответствующее расположение работающих по отношению к токоведущим частям, соблюдая минимальные расстояния до них. Недопустима работа в согнутом положении, если при выпрямлении, расстояние от любой точки тела до токоведущих частей будет менее допустимого. В помещениях, особо опасных в отношении поражения электрическим током людей, запрещены все виды работ.

Оценка опасных и вредных факторов, воздействующих на персонал обслуживающий подстанцию 10 кВ, и меры по предотвращению этих факторов.

При эксплуатации объекта возможны следующие опасные факторы:

1. поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям;

2. поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям нормально не находящихся под напряжением;

3. влияние электромагнитного поля на организм;

4. поражение электрическим током при работе с неисправным инструментом и средств индивидуальной и коллективной защиты;

5. поражение обслуживающею персонала, находящегося в зоне растекания электрического потенциала при замыкании на землю;

6. возможность падения персонала с высоты;

7. возможность поражения персонала при проведении коммутационных операций;

8. др. факторы.

Для предотвращения влияния опасных факторов на персонал, необходимо предусматривать следующие мероприятия:

1. персонал должен действовать согласно ПТБ при работе в электроустановках;

2. должна проводится ежегодная проверка знаний, инструктаж по технике безопасности;

3. при невозможности ограничения времени пребывания персонала под воздействием электрического поля необходимо применить экранирование рабочих мест: экраны над переходами, экранирующие козырьки и навесы над шкафами управления, съёмные экраны при ремонтных работах.

4. установка заземляющего контура, заземление и зануление оборудования;

5. соблюдение расстояний до токоведущих частей;

6. выполнение организационно технических мероприятий для безопасного проведения работ.

9.4. Пожаробезопасность.

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Опасными факторами пожара для человека являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха и предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода в воздухе, обрушения и повреждений зданий, сооружений, установок, а также взрывы.

Пожарная опасность электроустановок обусловлена наличием в применяемом электрооборудовании горючих изоляционных материалов. Горючей является изоляция обмоток электрических машин, трансформаторов, различных электромагнитных устройств. Наибольшую опасность представляют маслонаполненные аппараты - трансформаторы, баковые выключатели, кабели с бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифолевым составом.

При работе на подстанции возможны возникновения следующих аварийных ситуаций:

- короткие замыкания;

- перегрузки;

- повышение переходных сопротивлений в электрических контактах;

- перенапряжение;

- возникновение токов утечки;

- неаккуратное обращение с огнём;

- неправильное проведение сварочных работ.

При возникновении аварийных ситуации происходит резкое выделение тепловой энергии, которая может явиться причиной возникновения пожара. На долю пожаров, возникающих в электроустановках приходится 20%.

Таблица 9.4

Статистические данные о пожарах

Основные причины	%
Короткое замыкание	43
Перегрузки проводов/кабелей	13
Образование переходных сопротивлений	5

Режим короткого замыкания — появление электрического искрения, частиц расплавленного металла, электродуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции в результате резкого возрастания силы тока.

Причины возникновения короткого замыкания:

- ошибки при проектировании;

- старение изоляции;

- увлажнение изоляции;

- механические перегрузки.

Пожарная опасность при перегрузках — чрезмерное нагревание отдельных элементов, которое может происходить при ошибках проектирования в случае длительного прохождения тока, превышающего номинальное значение.

Пожарная опасность переходных сопротивлений — возможность воспламенения изоляции или др. горючих близлежащих материалов от тепла, возникающего в месте аварийного сопротивления (в переходных клеммах, переключателях и др.),

Пожарная опасность перенапряжения — нагревание токоведущих частей за счет увеличения токов, проходящих через них, за счет увеличения перенапряжения между отдельными элементами электроустановок. Возникает при выходе из строя или изменении параметров отдельных элементов.

Пожарная опасность токов утечки — локальный нагрев изоляции между отдельными токоведущими элементами и заземленными конструкциями.

В целях предотвращения пожара предусматривают следующие меры:

а) предотвращение образования горючей среды;

б) предотвращение образования в горючей среде или внесения в неё источников зажигания;

в) поддержание температуры и давления горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

г) уменьшение определяющего размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается системой предотвращения пожара путём организационных и технических средств, обеспечивающих невозможность возникновения пожара, а также системой пожарной защиты, направленной на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничения материального ущерба от него.

Классификация взрыво и пожароопасных зон помещений в соответствии с ПУЭ.

Для обеспечения конструктивного соответствия электротехнических изделий правила устройства электроустановок выделяют пожаро- и взрывоопасные зоны.

Пожароопасные зоны — пространства в помещении или вне его, в котором находятся горючие вещества, как при нормальном осуществлении технологического процесса, так и в результате его нарушения.

П-I - помещения, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров свыше 61 °С.

П-II- помещения, в которых выделяются горючие пыли с нижним концентрационным пределом возгораемости > 65 г/м3

П-IIа - помещения, в которых обращаются твердые горючие вещества.

П-III - пожароопасная зона вне помещения, в которой выделяются горючие жидкости с температурой вспышки более 61 °С или горючие пыли с нижним концентрационным пределом возгораемости более 65 г/м3.

Взрывоопасные зоны — помещения или часть его или вне помещения, где образуются взрывоопасные смеси как при нормальном протекании технологического процесса, так и в аварийных ситуациях.

Здание распределительного пункта (РП) должно быть I или II степени огнестойкости. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется группой возгораемости и пределом огнестойкости их основных строительных конструкций (несущие стены, перекрытия и т.д.). Конкретные данные приведены в табл. 9.6.

Предел огнестойкости строительной конструкции определяется временем в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков:

а) образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;

б) повышение температуры на не обогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания;

в) потеря конструкцией несущей способности (обрушение).

Таблица 9.5

Группа возгораемости и минимальные пределы огнестойкости основных строительных конструкций, ч

Основные строительные конструкции	Степень огнестойкости зданий или сооружений
	I	II
Несущие стены, стены лестничных клеток, колонны	Несгораемые 2,5	Несгораемые 2,0
Наружные стены из навесных панелей и наружные фахверковые стены	Несгораемые 0,5	Несгораемые 0,25
Плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий	Несгораемые1,0	Несгораемые0,75
Плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий	Несгораемые0,5	Несгораемые0,25
Внутренние несущие стены (перегородки)	Несгораемые0,5	Несгораемые0,25
Противопожарные стены (брандмауэры)	Несгораемые2,5	Несгораемые2,5

9.5. Оценка экологичности проекта.

Влияние подстанции на окружающую среду крайне разнообразно. Вредное действие магнитного поля на живые организмы, и в первую очередь на человека, проявляется только при очень высоких напряжённостях порядка 150-200 А/м, возникающих на расстояниях до 1-1,5 м от проводов фаз ВЛ, и представляет опасность при работе под напряжением .

Непосредственное (биологическое) влияние электромагнитного поля на человека связано с воздействием на сердечно-сосудистую, центральную и периферийную нервные системы, мышечную ткань и другие органы. При этом возможны изменения давления и пульса, сердцебиение, аритмия, повышенная нервная возбудимость и утомляемость. Вредные последствия пребывания человека зависят от напряжённости поля Е и от продолжительности его воздействия.

Для эксплуатационного персонала подстанции установлена допустимая продолжительность периодического и длительного пребывания в электрическом поле при напряжённостях на уровне головы человека (1,8 м над уровнем земли): 5 кВ/м - время пребывания неограниченно; 10 кВ/м -180 мин; 15 кВ/м - 90 мин; 20 кВ/м - 10 мин; 25 кВ/м - 5 мин. Выполнение этих условий обеспечивает самовосстановление организма в течении суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений.

9.6. Оценка чрезвычайных ситуаций

Произведём оценку чрезвычайных ситуаций - их последствие, меры предотвращения и меры по ликвидации.

Обрыв линии и короткое замыкание на линиях. Данная ситуация может привести к снижению напряжения у потребителей, соответственно к снижению качества выпускаемой продукции. Для предотвращения данной ситуации необходимо особо ответственные потребители запитывать по двум одноцепным линиям и от двух независимых источников питания. Для восстановления нормального режима работы линии, необходимо использовать системную автоматику: АВР и АПВ. При успешном АПВ линия может вернуться в нормальный режим работы, в противном случае применяется АВР и вызывается служба линии для восстановления линии.

Пожар трансформатора приводит к перерыву электроснабжения потребителей на время АВР. При сгорании масла в атмосферу выделяются вредные токсичные газы. Данная ситуация также приводит к дополнительным затратам на восстановление трансформатора. Для предотвращения пожара применяется автоматическая система пожаротушения, вызывается пожарная команда.

Пожар окружающего лесного массива может привести к пожару на территории подстанции, при переносе огня.

Для предотвращения возникновения пожара необходима противопожарная полоса вокруг подстанции шириной 50 м. Для ликвидации последствий может привлекаться персонал ПС и пожарная служба.

Пример дерева причин и опасностей рассмотрим для наиболее опасного случая - пожара на подстанции:

	Пожар на подстанции

	Пожар в трансформаторе		Местное возгорание

	Отказ выключателя		КЗ в трансформаторе		Искрение		Нагрев проводов

Рис. 9.1 Дерево причин и опасностей

Начальные условия возникновения ЧС:

1. пригорели контакты отключающего реле. При этом контакты реле не

перекинулись, и сигнал на катушку отключения не пошел;

2. не сработала катушка отключения выключателя;

3. не сработал привод выключателя;

4. старение изоляции в самом трансформаторе;

5. не соблюдение правил ТБ при работе на действующем электрооборудовании;

6. природный катаклизм (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, удар молнии и т. д.);

7. нарушение норм и правил проведения сварочных работ;

8. провисание проводов и сильное загрязнение изоляторов;

9. брак сборки и наладки панелей защиты, слабое крепление проводов в клеммнике, а также невыполнение требований правил ПТЭ электроустановок;

10. сломалась автоматика управления отопительными приборами;

11. повышенный режим потребления электроэнергии потребителями;

12. наличие легковоспламеняющихся предметов.

9.7. Грозозащита и заземление подстанции.

Изоляция электроустановок должна работать надежно как при длительно приложенных напряжениях промышленной частоты, так и при возникающих в эксплуатации перенапряжениях грозового характера. Грозовые перенапряжения возникают при прямом ударе молнии в землю, а так же при ударе молнии в предметы или объекты находящиеся вблизи электрических установок. От грозовых перенапряжений все электрические установки должны иметь специальную защиту. Основные элементы защиты - разрядники. От прямых ударов молний электрические установки защищаются стержневыми или тросовыми молниеотводами. Защита осуществляется молниеотводами, установленными непосредственно на металлических конструкциях (порталах) и отдельно стоящими молниеотводами.

В данной работе расчет грозозащиты сводится к определению местоположения молниеотводов, которые определяются таким образом, чтобы зона действия молниеотводов полностью защищала все электрооборудование подстанции.

h = 19,35 м. – высота молниеотвода

hх = 11,35 м. – высота защищаемого объекта.

hа = 8 м – высота молниеотвода над ошиновкой.

D = м. (9.2)

D - максимальный диаметр окружности, защищающей наиболее высокую точку ОРУ.

Где, р = 1, при h< 30 м, р = при h> 30 м

Рис. 9.2. Схема грозозащиты

9.8. Расчёт заземляющих устройств.

Наибольший ток через заземление при замыканиях на землю – 3613А на стороне 110кВ и 11187 на стороне 10кВ.

Грунт в месте сооружения подстанции – суглинок. Согласно ПУЭ, заземляющие устройства электроустановок выше 1кВ сети с заземлённой нейтралью выполняется с учётом сопротивления или допустимого напряжения прикосновения.

Расчёт по допустимому сопротивлению приводит к неоправданному перерасходу проводникового материала и трудозатрат при сооружении ЗУ для ПС небольшой площади, не имеющих естественных заземлителей.

Заземляющие устройства для установок 110кВ и выше выполняются из вертикальных заземлителей, соединительных полос, полос, проложенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении и создающих заземляющую сетку с переменным шагом.

Время действия релейной защиты: ;

Напряжение прикосновения: ;

Коэффициент прикосновения:

(9.3)

где - длина вертикального заземлителя (5м), м; - длина горизонтальных заземлителей (525м по плану), м; а – расстояние между вертикальными заземлителями (5м), м; - площадь заземляющего устройства (S=60х70), м2; - параметр, зависящий от сопротивления верхнего и нижнего слоя земли ( и соответственно для и , [[4] стр.598]; - коэффициент определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней :

(9.4)

где ;

Потенциал на заземлителе

(9.5)

Напряжение заземляющего устройства:

(9.6)

Сопротивление сложного заземлителя, преобразованного в расчётную модель:

(9.7)

где

при ; (9.8)

при ; (9.9)

- эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом·м [табл.7.6 [4]]; - общая длина вертикальных заземлителей; - глубина залегания ()

Согласно

Напряжение на заземлителе

Сопротивление заземляющего устройства

План преобразуем в расчётную схему (квадратную) со стороной:

Число ячеек по стороне квадрата:

принимаем

Длина полос в расчётной модели:

Длина стороны ячейки:

Число вертикальных заземлителей по периметру контура:

Общая длина вертикальных заземлителей:

Относительная глубина:

, тогда

по табл.76 [4] для

;

Общее сопротивление сложного заземлителя:

Как видно

Необходимо применять меры для снижения путём использования подсыпки гравия в рабочих местах слоем толщиной 0,2м, тогда

Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,7м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношение и значение М остаются неизменными.

Напряжение на заземлителе

, что меньше допустимого (10кВ).

Допустимое сопротивление заземлителя:

Напряжение прикосновения:

, что меньше допустимого 400В.

Определим наибольший джопустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ:

.

При больших токах необходимо снижение , за счёт учащения сетки полос или дополнительных вертикальных заземлителей.

10. Смета на сооружение подстанции.

Таблица 10.1

Смета на сооружение подстанции.

Наименование	Количество*цена	Стоимость, тыс. руб.
Трансформатор	2*84	168
Мостик с выключателями и неавтоматической перемычкой	1*84	84
КУН 10кВ (22отх. линии 630А)	22*1110	24,42
вводные яч.- 4шт секционные яч.- 2шт 1600А	8*1220	9,76
Оборудование ВЧ связи	6	6
Постоянная часть затрат	400	400
Итого:		692,2

 Скачать реферат