Безопасность эксплуатации электрического оборудования открытого распределительного устройства напряжением 330 кB (стр. 2 из 3)

Определим сопротивление естественного заземлителя:

Ом

где R_оп = 15 Ом - наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства опор при удельном сопротивлении земли 100 Ом ·м [таб.2.5.22.,Л.4]. При сопоставлении R_е и R_з видно, что R_е > R_з(1,35> 0,5), следовательно, необходимо параллельно с естественным заземлителем установить искусственный заземлитель. Определим требуемое сопротивление искусственного заземлителя:

Ом

Заземлитель выполняем из горизонтальных полосовых электродов сечением 4х40 мм и вертикальных стержневых электродов длиной

= 5м размещённых по периметру заземлителя, через 10 м диаметром d =12 мм; глубина заложения электродов в землю h = 0,8 м.

Составим схему заземления (рис.1).

М=1:1000

Рис. 1. План расположения заземлителей на территории ОРУ напряжением 330 кВ

По предварительной схеме определим суммарную длину горизонтальных и количество вертикальных электродов.

Суммарная длина горизонтальных полосовых электродов составляет 16 полос длиной 143 м и 11 полос длиной 179 м каждая (рис.1.):

L_г = 16 · 140 + 17 · 180 = 5300 м.

Число вертикальных стержневых электродов исходя из предварительной схемы: n_в = 64 шт.

Составим расчётную модель заземлителя в виде квадратной сетки с площадью равной площади предварительной схемы заземления S = 25200 м². Длина одной стороны модели будет

м.

Количество ячеек по одной стороне расчётной модели заземлителя:

шт.

Примем m=16 шт.

Уточним суммарную длину горизонтальных электродов:

м

Длина стороны ячейки модели:

м

Расстояние между вертикальными электродами:

м

Суммарная длина вертикальных электродов:

L_в = n_в · L_в = 64 · 5 = 320 м

Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов:

Относительная длина верхней части вертикальных электродов:

Расчётное эквивалентное удельное сопротивление грунта:

Ом·м

где показатель степени к определяется по формуле:

поскольку 1<

Расчётное сопротивление искусственного заземлителя:

Ом

где коэффициент А определяется по формуле, поскольку 0<t_отн<0,1.

А = 0,444 – 0,84 · t_отн = 0,444 – 0,84 · 0,037 = 0,413

U_з =I_з •R_з = 12,92• 0,134 = 1,735 кВ < 10 кВ

Такое значение напряжения допустимо, так как не превышает 10 кВ [ПУЭ].

Напряжение прикосновения:

U_пр = I_з·R_и·a_{1 ,}

где a₁= М(m)·Т^-m = 0,655·13,71^-2,5 = 0,001

Ом

М(m) = 0,655 определено по [табл.10.8 Л.2]. По данной таблице построен график и по отношению μ = ρ₁/ρ₂ = 100/40=2,5 определено М(m):

U_пр = 12920 • 0,134 • 0,001 = 1,731 В

Условие U_пр = 1,731 В < U_пр.доп. = 500 В выполняется,

где U_пр.доп.– наиболее допустимое напряжение прикосновения при аварийном режиме в электроустановках переменного тока напряжением выше 1000 кВ (продолжительность воздействия тока до 0,1 с),

Проверим заземлитель на термическую стойкость.

Поверхность соприкосновения заземлителя с грунтом:

где а₁ и b₁ – ширина и толщина горизонтальных полос, м.

,

где r - удельное сопротивление грунта в наиболее сухой период, принимаем равным эквивалентному сопротивлению r_э = 48,354 Ом·м;

t = 0,08 с - длительность замыкания на землю во время срабатывания защиты, принимаем равным времени отключения выключателя (ВВД-330Б-40/3150У1).

Получили, что S_з = 497,82 м² > S_р = 3,05 м² выполняется.

Проверим горизонтальные проводники по минимальному допустимому сечению. Согласно ПУЭ:

мм²

где а = 21 – постоянный множитель (для стали а=21);

Q - допустимая температура кратковременного нагрева [ПУЭ].

Горизонтальная полоса проходит контроль по термической стойкости, так как

S=4x40=160 мм² > 39,87мм²

Таким образом, искусственный заземлитель ОРУ 330 кВ должен быть выполнен из горизонтальных пересекающихся полосовых электродов сечением 4 х 40 мм общей длинной не менее 5397,33 м и вертикальных стержневых электродов в количестве не менее 64 шт. диаметром 12 мм, длиной по 5 м, по периметру заземлителя. Глубина погружения электродов в землю 0,8 м. При выполнении этих условий сопротивление

искусственного заземлителя не будет превышать 0,134 Ом.

электрический ток опасность поражение

4. Электрозащитные средства

На ОРУ напряжением 110 кВ применяются следующие электрозащитные средства:

Основные:

— штанга измерительная универсальная ШИУ – 110 – 2 шт.;

Дополнительные:

— диэлектрические боты – 4 пары;

— диэлектрические перчатки – 4 пары;

— защитные очки – 4 шт.;

— переносные заземления – 4шт.;

— переносные ограждения (щиты) – 4 шт.;

— плакаты безопасности – 4 комплекта;

— предохранительные монтёрские пояса – 2 комплекта.

Предохранительные монтёрские пояса предназначены для обеспечения безопасности обслуживающего персоналапри работах на высоте.

5. Меры и средства защиты от вредных факторов

5.1 Защита от электрических полей промышленной частоты

В электроустановках напряжением 330 кВ существует интенсивное электрическое поле промышленной частоты, его напряженность составляет 5-7 кВ/м.

Поэтому применяют защитные меры для защиты персонала от напряжённости электрического поля (ЭП) или снижения её до допустимых значений:

1) Основная защита, есть защита временем, то есть ограничение времени пребывания в поле Т, часов, напряжённостью в интервале выше 5 до 7 кВ/м включительно вычисляются по формуле:

ч,

где Е – напряжённость действующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

2) Экранирование рабочих мест или оборудования. Экраны могут быть стационарными или переносными. Стационарные – алюминиевая сетка, переносные – в виде сетки, навесов, палаток из брезента покрашенного металлизированной краской. Экран обязательно должен быть заземлен. На ОРУ 330 кВ применяют конструктивные методы защиты от полей промышленной частоты: увеличение высоты подвеса проводов, уменьшение диаметра проводов, уменьшение шага расщепления и количества проводов в расщепленной фазе.

3) Методы ориентации – на плане станции наносятся линии за напряженностью.

5.2 Зашита от шума

В качестве индивидуальных средств защиты от шума используют специальные наушники, вкладыши в ушную раковину, противошумные каски.

5.3 Защита от метеоусловий

Теплая одежда предупреждает чрезмерное охлаждение организма человека при низких температурах воздуха. Для защиты головы от атмосферных осадков предназначены каски. При работах в условиях высоких температур воздуха в течение смены устраиваются перерывы.

5.4 Защита от неудовлетворительного освещения

ОРУ 110 кВ освещается естественным и искусственным светом. Искусственное освещение применяется в тёмное время суток.

Согласно ПУЭ для наружного освещения используются газоразрядные лампы типа ДРЛ. Для аварийного освещения применяются лампы накаливания. Светильники рабочего и аварийного освещения на открытом пространстве питаются от разных независимых источников. Аварийное освещение присоединяется к независимому источнику питания или на него переключается при погасании рабочего освещения.

6. Пожарная безопасность

Пожарная опасность на ОРУ напряжением 110 кВ обусловлена наличием в принимаемом оборудовании горючих веществ и материалов: изоляция обмоток трансформаторов тока и напряжения, маслонаполненное оборудование (больше 1000 кг в единице) – трансформаторы, краска корпусов электрических аппаратов, изоляция контрольных кабелей релейной защиты.

Причины пожара на ОРУ могут быть электрического и неэлектрического характера.

Причины электрического характера:

- при коротких замыканиях по проводникам протекают большие токи, вследствие чего происходит нагрев проводников, загорается изоляция и окружающие предметы. Устраняется максимальной токовой защитой (МТЗ);

- перегрузка проводников при протекании по проводникам токов, на которые они не рассчитаны. Устраняется тепловой защитой;

- удары молнии на территории ОРУ. Устраняется с помощью грозозащитных тросов и стержневых молниеотводов, установленных на порталах;