Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода (стр. 16 из 22)
что меньше допустимого Rз,доп = 2.89 Ом.
Найдем напряжение прикосновения:
В,что меньше допустимого значения 400 В.
Определим наибольший допустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ:
А.Вывод. Из расчёта видно, что заземлители с сопротивлением 1,69 Ом не превышают допустимого значения. Напряжение прикосновения удовлетворяет условию безопасности.
7.3 Средства индивидуальной защиты
Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты людей, работающих в электроустановках от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги, электромагнитного поля. К средствам относятся: очки, каски, диэлектрические перчатки, боты, калоши, индивидуальные экранирующие комплекты.
Правила применений и испытаний средств защиты, используемых в электроустановках, подразделяют электрозащитные средства на группы;
1) шланги, изолирующие, клещи изолирующие, указатели напряжения;
2) диэлектрические перчатки, боты, калоши, коврики, изолирующие подставки, изолирующие накладки;
3) экранирующий костюм;
4) переносные заземления.
Изолирующие штанги, в зависимости от их назначения, подразделяются на: оперативные, ремонтные и измерительные.
Для установления наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях используют указатели напряжения типа УВН-10, УВН-90.
В качестве основного средства защиты в установках до 1000 В применяют диэлектрические перчатки, они служат средством защиты от прикосновения при операциях с ручными приводами и т.п. При работе в распределительном устройстве во время операций, выполняемых штангой, при проверке наличия или отсутствия напряжения применяют диэлектрические боты.
Для защиты оперативно-ремонтного персонала от воздействия электромагнитных полей распределительного устройства 110 кВ служат экранирующие костюмы. В процессе эксплуатации изолирующие средства защиты периодически осматривают и испытывают повышенными напряжениями в сроки, предусмотренные правилами.
Согласно инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках, для бригады эксплуатационного обслуживания подстанции, нормы комплектования средствами защиты следующие:
1) изолирующие штанги (оперативные и измерительные) - 2 шт.;
2) указатель напряжения выше 1000 В- 4 шт.;
3) указатель напряжения до 1000 В - 2 шт.;
4) переносные заземления на 110 кВ - 2 шт.;
5) переносные заземления на 35 кВ - 2 шт.;
6) указатель напряжения для проверки совпадения фаз - 2 шт.;
7) диэлектрические перчатки - 4 пары;
8) диэлектрические боты - 1 пара;
9) предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты - 2 шт.;
10) защитные очки - 2 пары;
11) защитный щиток для электросварщика - 2 шт.;
12) изолированный инструмент - 2 комплекта;
13) диэлектрические ковры и изолирующие накладки - 2 шт.;
14) плакаты и знаки безопасности;
15) защитные каски для каждого члена бригады.
7.4 Контроль изоляции
В сетях переменного тока выше 1 кВ с изолированной нейтралью, как правило, должен выполнятся автоматический контроль изоляции, действующей на сигнал при снижении изоляции одной из фаз ниже заданного значения, с последующем контролем асимметрии напряжения при помощи показывающего прибора.
Допускается осуществлять контроль изоляции путем периодических измерений напряжения с целью визуального контроля асимметрии напряжения.
Принцип действия контроля изоляции кабельных линий, сети переменного тока, основан на измерении напряжения нулевой последовательности, возникающего при коротком замыкании одной из фаз на землю.
Для контроля изоляции линий, отходящих от распределительного устройства, используется селективная сигнализация от замыканий на землю с действием на сигнал.
В электрической сети при однофазном замыкании на землю через перемежающую дугу происходят феррорезонансные процессы, которые приводят к повреждению трансформаторов напряжения.
Применяется антирезонансный трансформатор. Схема соединения представлена на рисунке 14.
Рисунок 27 – Схема включения приборов и реле в обмотки трансформаторов напряжения
7.5 Противопожарные мероприятия
Электрическая подстанция относится по пожарной опасности к категории В, а помещение аккумуляторной батареи к категории Б взрывопожарной опасности.
Пожары, связанные с эксплуатацией электроустановок, происходят, главным образом, от коротких замыканий, из-за нарушения правил эксплуатации нагревательных приборов; от перегрузки оборудования; от образования больших местных переходных сопротивлений; от электрических искр и дуг.
7.6 Трансформаторы
Источником возгорания в масляных трансформаторах может стать короткое замыкание при перенапряжении или по причине износа изоляции, либо пробой воздушного промежутка между вводами. Возникающая дуга, имеющая температуру 3000-4000° С, вызывает пиролиз трансформаторного масла. При достаточной длительности этого процесса, давление газов от выделяющихся продуктов разложения масла может вызвать частичную или полную разгерметизацию бака. Масло при соприкосновении с кислородом, при высокой температуре легко воспламеняется, благодаря продуктам пиролиза, от открытого пламени. Если не принять меры к тушению возгорания, то расширяющееся от нагрева масло будет активно вытекать из бака и распространится по территории.
Поэтому трансформаторы должны оборудоваться выхлопной системой для своевременного снижения давления внутри бака, а также устройствами газовой защиты. Под каждым трансформатором необходимо организовать бетонный резервуар - маслоприемник, объемом 55 куб.м для приема вытекающего масла в маслоотвод. Поступающая дождевая вода должна своевременно откачиваться. При этом необходимо ограничивать доступ воздуха к маслу в яме под трансформатором, засыпав крупным щебнем покрывающую ее сетку. Таким образом, можно отделить горючее вещество от окислительной среды. Расстояние между трансформаторами должно соответствовать допустимому противопожарному разрыву в 15 метров, в противном случае необходимо сооружение огнеупорной перегородки.
Рисунок 28 – Технологическая схема отвода и очистки замасленных стоков трансформатора:
1 – трансформатор: ТДТН -25000/110/35/10; 2 – маслоприемник; 3 – дренажно-гравийная засыпка; 4 – маслоотвод; 5 – маслосборник; 6 – насос; 7 – трубопровод; 8 – колодец; 9 – фильтр; 10 –ливневая канализация.
7.7 Помещение ОПУ
ОПУ относится к категории Д по пожарной опасности. Для помещения ОПУ предусмотрены следующие средства пожаротушения: 2 углекислотных огнетушителя ОУ-8, 1 пенный огнетушитель ОХП-10, ящик с песком объемом 1куб. метр и лопата, войлок 2х2 м, (по ГОСТ-12.4.009-83). В обязательном порядке все комнаты в ОПУ оборудуются системой пожарной сигнализации.
7.8 Кабели
По территории кабели проложены в бетонных кабельных лотках, но это не исключает проникновения в них внешнего источника замыкания. Изоляция кабелей состоит из горючих материалов, способных самостоятельно гореть и после исчезновения внешнего источника. Одной из возможных причин возгорания кабелей могут стать токи утечки, появляющиеся при локальных повреждениях изоляции, поэтому их необходимо своевременно определять. В условиях данного объекта для локализации возгораний возможна облицовка кабелей специальными огнеупорными составами из эластичных материалов, которые не ухудшают охлаждение кабеля. При нагревании они вспучиваются и выдерживают от 30 до 60 минут открытого пламени. Для заделки проходов кабелей через перегородки необходимо использовать огнестойкую штукатурку.
7.9 Помещение АКБ
При работе АКБ возможно выделение сероводорода, который при концентрации 61 г/м3 способен самовозгореться со взрывом, поэтому в обязательном порядке помещение оборудуется системой стационарной принудительной приточно-вытяжной вентиляцией с производительностью 219 м³/ч и кроме того естественной вытяжной вентиляцией, обеспечивающий однократный обмен воздуха в час. Высота вентиляционной шахты - 1,5 м от уровня крыши ОПУ, привод системы вентиляции имеет взрывобезопасное исполнение. Системы окрашиваются негорючими красками, и помещение ограничивается по допуску для посторонних лиц.
7.10 Молниезащита ОРУ
Молниезащита подстанции осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений».
Территория подстанции находится в районе с грозовой деятельностью до 40 часов в году.
С экономической точки зрения, мы должны в качестве молниеприемников использовать уже имеющиеся металлические конструкции подстанции. Так как на подходе к подстанции мы имеем опору ВЛ 110кВ h=24.7м с одной стороны и две опоры ВЛ 35кВ h=22м с другой стороны, то пробуем установить по одному молниеотводу по 5 м и сечением не менее ф-100мм на каждую опору. Далее просчитываем защиту объектов подстанции от ударов молнии.
Зону защиты просчитываем для двух стержневых молниеотводов разной высоты.
Рисунок 28
Расчет проведем для первого и второго молниеотвода:
Где: ro1=1,5h=1,5·30=45м;
ro2=1,5h=1,5·27=40,5м;
Где: hc1=ho1-0,14·(L-1,5h1)=27,6-0,14·(120-1,5·30)=17,1м;
hc2=24,8-0,14·(120-1,5·27)=13,7м.
hо1=0,92h=0,92·30=27,6м;
hо2=0,92h=0,92·27=24,8м;
Далее находим радиус защиты на уровне самого высокого объекта подстанции т.е. hх=8м.